Wpływ humatów na procesy enzymatyczne w glebie

Aby pełniej naświetlić zagadnienie wpływu nawozów humusowych na aktywność mikrobiologiczną, podjęto badania dotyczące aktywności procesów enzymatycznych zachodzących bezpośrednio w glebie. Wiadomo, że mikroorganizmy uczestniczą w przemianie substancji w glebie, która odbywa się poprzez enzymatyczne reakcje katalityczne, będące podstawą metabolizmu mikroflory glebowej, a także każdego żywego organizmu.

Wprowadzenie nawozów do gleby drastycznie zmienia charakterystyczny dla tych warunków układ pochłoniętych kationów i, co naturalne, zmienia aktywność enzymatyczną mikroorganizmów, co jest przejawem interakcji organizmu ze środowiskiem zewnętrznym.

Badając aktywność enzymatyczną gleb, uwzględniono zdolność roślin do uwalniania niektórych substancji poprzez system korzeniowy. Dlatego też badane próbki gleby zostały starannie oczyszczone z korzeni i innych pozostałości organicznych.

W specjalnie przygotowanej glebie zidentyfikowano enzymy katalizujące rozkład substancji zawierających skrobię, cukry, tłuszcze i związki białkowe.

Działanie enzymów proteolitycznych uwzględnia całkowitą zdolność mikroflory glebowej do hydrolizy związków białkowych i dalszego rozkładu produktów ich rozpadu w celu utworzenia aminokwasów i grup aminowych. Ilość azotu aminowego oznaczano metodą formolową według Soerensena.

Aktywność rozkładu węglowodanów w glebie określono na podstawie aktywności enzymów metabolizmu węglowodanów – amylazy i sacharazy. Aktywność amylazy określono na podstawie ilości powstałej maltozy. Aktywność sacharazy w zależności od ilości cukrów redukujących. Aktywność lipazy w badanych próbkach gleby określono na podstawie ilości kwasów tłuszczowych powstałych w wyniku hydrolitycznego działania enzymów.

Aktywność katalazy została uwzględniona w definicji aktywności biologicznej gleby jako enzymu związanego z aktem oddychania wielu mikroorganizmów. Działanie katalazy rozpatrywano stosując metodę Eulera i Josephsona.

Do przygotowania preparatów badanych enzymów wykorzystano glebę w ilości 5 ton z działek kontrolnych i nawożonych. W eksperymencie kontrolę stanowiła gleba sterylna. We wszystkich przypadkach badania aktywności enzymatycznej gleby przyjęto 72-godzinną ekspozycję w temperaturze 30° C. Za jednostkę miary aktywności enzymatycznej przyjęto aktywność enzymatyczną 5 ton gleby. Wyniki badań aktywności biologicznej jasnoszarej gleby leśnej przedstawiono w tabeli 7.

Wpływ nawozów na aktywność enzymatyczną gleby (72-godzinna ekspozycja w temp. 30°C)

(Siew pszenicy)

Porównując wpływ badanych nawozów na aktywność enzymatyczną jasnoszarej gleby leśnej, widać wyraźnie, że warunki działania enzymów na podłożu o różnym nawożeniu kształtują się odmiennie.

Opierając się na wynikach badań aktywności poszczególnych enzymów glebowych, wydaje się możliwe stwierdzenie, że aktywność enzymatyczna gleby podlega tym samym dużym okresowym wahaniom, co wzrost i rozwój poszczególnych grup fizjologicznych mikroorganizmów.

Najwyższą aktywność enzymów metabolizmu węglowodanów mikroorganizmów obserwuje się w próbkach gleby nawożonych wodą amoniakalną.

Spośród badanych dawek nawozów humusowych, największą korzyść w postaci zwiększenia aktywności amylazy i sacharazy wykazuje dawka wyższa. Taki schemat przejawiania się działania hydrolitycznego tych enzymów ze znacznym spadkiem ich aktywności okresowej we wszystkich wariantach eksperymentalnych zauważalny jest także w drugim okresie badań.

Podobny obraz wyłania się przy określaniu wpływu badanych nawozów na zdolność gleby do rozkładu związków białkowych. Gleba nawożona wodą amoniakalną wykazuje większą aktywność proteolityczną, co pokazują końcowe wyniki działania enzymów proteolitycznych.

W glebie nawożonej większą dawką humusów aktywność enzymów proteolitycznych w początkowej fazie badań była również dość wysoka.

Porównanie stopnia intensywności procesów enzymatycznych hydrolizy substancji zawierających węglowodany i związki białkowe pozwala stwierdzić, że badane nawozy istotnie zwiększają aktywność enzymatyczną gleb leśnych.

Katalityczne działanie enzymów hydrolizujących tłuszcze, jak i działanie katalazy w pierwszym okresie badań, było nieaktywne dla wszystkich badanych rodzajów nawozów. Później, w warunkach zapłodnienia, aktywność lipazy i katalazy wzrasta. Jak widać, zmiany warunków glebowych pod wpływem badanych nawozów wywierają duży wpływ na aktywność biologiczną gleby, która jest wiarygodnym wskaźnikiem intensywności mikrobiologicznego czynnika przemian zachodzących w glebie szeregu związków i powstawania ostatecznie substancji służących odżywianiu korzeni roślin.