Каталазная активность почв Уфимского района

Каталазную активность почв можно рассматривать как показатель функциональной активности микрофлоры в различных экологических условиях (Казакова, 2010).

Каталаза катализирует реакцию разложения перекиси водорода на воду и молекулярный кислород:

H 2 O 2 +H 2 O 2      Каталаза     O 2 +2H 2 O

Перекись водорода образуется в процессе дыхания живых организмов и в результате различных биохимических реакций окисления органических веществ. Роль каталазы в почве заключается в том, что она разрушает ядовитую для организмов перекись водорода (Хазиев, 2005).

Для исследований были отобраны четыре образца почвы: почва под хвойными лесными породами (А1), почва под лиственными лесными породами (А2), почва сельскохозяйственного назначения (Б1) и урбанизированная почва (Б2). Отбор проб производился летом и осенью 2015 года.

На рисунке 1 показана динамика каталазной активности различных почвенных образцов: А1 (почва под хвойным лесом), А2 (почва под лиственным лесом), Б1 (почва сельскохозяйственного назначения), Б2 (урбанизированная почва) в сезонной динамике (лето – осень) за 2015 год.

Рис. 1. Динамика каталазной активности почв различный местообитаний (мг О2/1 г почвы/1 мин.)

Из рисунка 1 видно, что наибольшей каталазной активностью обладает Образец А2 (6,8 мг О2/1 г почвы/1 мин), в то время, как образец Б2 показал наименьшую каталазную активность (4 мг О2/1 г почвы/1 мин). Такие результаты говорят о том, что в естественных почвах лиственных лесов функциональная активность почвенных микроорганизмов выше, чем в антропогенно – нарушенных, так как почвы урбоэкосистем характеризуются малым поступлением растительного опада, а также большей загрязненностью (тяжелыми металлами и другими химическими токсикантами), что в совокупности приводит к угнетению жизнедеятельности почвенных организмов.

Сравнение результатов определения каталазной активности в почвенных образцах двух сезонов (лето/осень) показало, что во всех образцах, кроме образца Б2, каталазная активность осенью снизилась: образце А1 разность составила – 1,51 мг О2/1 г почвы/1 мин., в образце А2 – 1,07 мг О2/1 г почвы/1 мин., в образце Б1 – 0,52 мг О2/1 г почвы/1 мин., тогда как в образце Б2 этот показатель увеличился на 0,83 мг О2/1 г почвы/1 мин. по сравнению с летом. Последнее может быть объяснено тем, что в ранний осенний период произошло поступление в почву растительного опада в виде опавших листьев деревьев, что привело к активной деятельности организмов, разрушающих целлюлозу и, следовательно, активизации фермента каталаза.

Установлено, что увеличение антропогенной нагрузки приводит к ингибированию каталазной активности почв (Вяль, 2006).

По данным ряда исследований (Антоненко, 1992; Ивлева, 1992; Девятова, 2000), каталаза является ферментом, чувствительным ко многим видам антропогенной нагрузки (Вяль, 2006).

Исследованиями установлено, что показатели ферментативной активности в разной степени пригодны для диагностики деградационных процессов различного происхождения (Даденко, 2013).