Изменение и динамика восстановления биохимических свойств чернозема в условиях хронического загрязнения

Изменение активности ферментов класса оксидоредуктаз (каталазы, дегидрогеназы) в условиях хронического загрязнения чернозема антибиотиками показано на рисунках 38-43.

При моделировании хронического воздействия антибиотиков с постепенным увеличением концентрации (от 1до 1000 мг/кг) установили, что активность каталазы изменяется незначительно на протяжении всех сроков исследования. Наблюдается незначительная тенденция восстановления активности данного фермента, что, скорее всего, связано с восстановление численности почвенных бактерий и активным продуцированием ими ферментов, в ответ на воздействие загрязнителя.

При моделировании хронического воздействия с постепенным уменьшением концентрации (от 1000 до 1 мг/кг) установили, что на первые сроки после внесения антибиотиков активность каталазы достоверно отличалась от контроля (на 65% при загрязнении тилозином и 63% - его смесью с нистатином). На дальнейших сроках с уменьшение концентрации вносимых антибиотиков наблюдается восстановление активности каталазы. При моделировании хронического воздействия с постоянным внесением одной и той же концентрации антибиотиков (100 мг/кг) не установили достоверных отличий в изменении активности каталазы по сравнению с контролем. Как и в рамках острого модельного опыта, каталаза оказалась устойчивой к загрязнению антибиотиками, что связано с активностью почвенной микробиоты. Ферменты исследуемых классов (дегидрогеназы) коррелируют с численностью микромицетов (г=0,70, г=0,71, соответственно), каталазы с аммонифицирующими и амилолитическими бактериями (г=0,63, г=0,82, соответственно).

? Контроль Тилозин - -л- Нистатин —• — Тилозин+нистатин

Рис. 38. Изменение активности каталазы в условиях хронического загрязнения чернозема антибиотиками с постепенным увеличением концентрации от 1 до 1000 мг/кг в течение 100 суток

? Контроль Тилозин

Рис. 39. Изменение активности каталазы в условиях хронического загрязнения чернозема антибиотиками с постепенным уменьшением концентрации от 1000 до 1 мг/кг в течение 100 суток

? Контроль Тилозин -Нистатин —« — Тилозин+нистатин

Рис. 40. Изменение активности каталазы в условиях хронического загрязнения чернозема антибиотиками с постоянной концентрацией 100 мг/кг в течение 100 суток

Изменение активности дегидрогеназы в условиях хронического загрязнения чернозема антибиотиками с постепенным увеличением концентрации от 1 до 1000 мг/кг в течение 100 суток

Рис. 41. Изменение активности дегидрогеназы в условиях хронического загрязнения чернозема антибиотиками с постепенным увеличением концентрации от 1 до 1000 мг/кг в течение 100 суток

? Контроль Тилозин --л- Нистатин —• — Тилозин+нистатин

Рис. 42. Изменение активности дегидрогеназы в условиях хронического загрязнения чернозема антибиотиками с постепенным уменьшением концентрации от 1000 до 1 мг/кг в течение 100 суток

Изменение активности дегидрогеназы в условиях хронического загрязнения чернозема антибиотиками с постоянной концентрацией 100 мг/кг в течение 100 суток

Рис.43. Изменение активности дегидрогеназы в условиях хронического загрязнения чернозема антибиотиками с постоянной концентрацией 100 мг/кг в течение 100 суток

Из ферментов класса оксидоредуктаз, дегидрогеназа оказалась наиболее чувствительна к загрязнению чернозема антибиотиками. При внесении в почву нистатина (фунгицидного антибиотика) наблюдается тенденция увеличения активности дегидрогеназы с увеличением концентрации антибиотика. Это связано, с тем, что фунгицид подавляет рост и развитие только лишь микромицетов, а на бактерии не оказывает никакого воздействия, они в свою очередь активно продуцируют ферменты, разрушающие антибиотические вещества. Но, в сочетании с антибактериальным антибиотиком тилозином, нистанин проявляет себя по-другому, смесь антибиотиков приводит к ингибированию активности ферментов, что говорит о синергетических эффектах воздействия.

Изменение интенсивности выделения СО2

Изменение интенсивности выделения СО2 в черноземе обыкновенного в условиях хронического загрязнения представлено на рисунках 44-46. Сразу же после внесения (1 сут. инкубации) растворов антибиотиков наблюдается увеличение интенсивности выделения СО2 из почвы.

сутки

? Контроль Тилозин (I) —А • -Тилозин (II) —•— Тилозин (III)

Рис.44. Интенсивность выделения СО2 черноземом в условиях хронического воздействия ТИЛОЗИНа (1-увеличение концентрации от 1 до 1000 мт/кт, 11-уменьшение концентрации от 1000 до 1 мг/кг, III- с постоянной концентрацией 100 мг/кг)

сутки

—?—Контроль Нистатин (I) —а-- Нистатин (II) —•— Нистатин (III)

Рис.45. Интенсивность выделения СО2 черноземом в условиях хронического воздействия тилозина (1-увеличение концентрации от 1 до 1000 мг/кг, 11-уменьшение концентрации от 1000 до 1 мг/кг. III- с постоянной концентрацией 100 мг/кг)

сутки

  • * Контроль ....и... Тилозин+нистатин (I)
  • —а - Тилозин+нистатин (II) —•— Тилозин+нистатин (III)

Рис.46. Интенсивность выделения СО2 черноземом в условиях хронического воздействия тилозина (1-увеличение концентрации от 1 до 1000 мг/кг. 11-уменьшение концентрации от 1000 до 1 мг/кг. Ill- с постоянной концентрацией 100 мг/кг)

Наибольшая интенсивность выделения СО2 наблюдается при внесении смесей антибиотиков. Чем больше концентрация антибиотика, тем выше интенсивность выделения СО2, данная тенденция наблюдается при хроническом воздействии с постепенным уменьшением концентрации (от 1000 до 1 мг/кг). Однако при постепенном увеличении концентрации от 1 до 100 мг/кг, увеличение выделения СО2 если и наблюдается, то незначительное.

На дальнейших сроках наблюдается тенденция снижения выделения СО2. Подобный тренд наблюдался в работе, выполненной С. Siewert (2001), показавшим, что с течением времени инкубации образцов почвы, скорость дыхания снижается. На 70-е сут. инкубации и далее происходит некая стабилизация образования СО2, что связано с тем, что на данном этапе основным субстратом для микроорганизмов становится труднодоступное органическое вещество, разложение которого дает небольшой, но достаточно постоянный выход водорастворимого органического углерода. Построенные кривые отражают увеличение интенсивности выделения СО2 сразу же после внесения антибиотиков, затем плавное снижение, после которого уровень выделившегося СО2 в целом стабилизируется, но продолжает незначительно уменьшаться и на 100-е сут. приближается к контрольным значениям.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >