Влияние переувлажнения и оглеения на биологические свойства коричневой почвы на фоне застойного и застойно-промывного водного режима

ВОДНОГО РЕЖИМА

Для вариантов с коричневой почвой существенного различия ОВП между застойным и застойно-промывным режимом в коричневой почве не наблюдается (рис. 15). Происходит постепенное плавное снижение ОВП с максимумом в начале эксперимента: 212 мВ (7 сутки) для застойного режима и 254 мВ (3 сутки) для застойно-промывного. Минимальный ОВП для застойного режима -144 мВ, для застойно-промывного режима в коричневой почве -165. Такие низкие значения Eh обнаружились в лизиметрических водах в самом конце эксперимента. Средняя же величина ОВП для рассматриваемых почв около 60 мВ. Наблюдается преобладание положительных значений Eh для данных режимов, но немного ниже, чем в черноземных вариантах.

При рассмотрении вариантов с добавлением субстрата наблюдается резкое скачкообразное падение ОВП до минимальных значений -521 в варианте с застойным режимом и -522 в варианте с застойно-промывным сразу же на 2 сутки эксперимента. В коричневой почве с моделированием застойного режима и добавлением сахарозы максимальный ОВП составил 74 мВ, в то время как при застойно-промывном режиме с добавлением сахарозы -250 мВ (произошло быстрое разложение субстрата, в вариант была добавлена сухая сахароза). Это произошло в этих вариантах на 3 сутки, то есть, заметен резкий скачок и смена анаэробных условий на аэробные. Средний ОВП для застойного режима с сахарозой -97 мВ, причем процесс проходил резко сразу же после внесения субстрата с повышением в сторону положительных значений с 3 по 7 сутки. После этого установились анаэробные условия среды, которые не сдвигались в пользу положительных значений до конца эксперимента. Надпочвенный раствор и почва приобрели оранжевый цвет уже на 6 сутки в связи с окислением гидрозакиси железа, к концу 3 декады наблюдалась дисперсия раствора.

  • ----Застойный режим .......Застойно-промывной режим
  • - - - • Застойный режим + сахароза ----Застойно-промывной режим + сахароза

Рис. 15. Моделирование переувлажнения и оглеения в коричневой почве

В коричневой почве с моделированием застойно-промывного режима и добавлением сахарозы средний ОВП отличался от застойного режима и составлял -45 мВ. Однако процесс проходил более резко. Замечено, что наиболее отрицательные значения ОВП были через несколько дней после сброса лизиметрических вод, просушки и внесения новой порции субстрата в первой половине эксперимента. Во второй половине эксперимента наблюдалась подобная тенденция, хотя смена окислительно-восстановительных условий происходила уже не так резко и была приурочена к средним значениям. На 10 сутки эксперимента раствор окрасился в оранжевый цвет, а в начале 3 декады наблюдалось помутнение, дисперсия и газообразование в надпочвенном растворе.

pH среды для коричневой почвы оставался в диапазоне слабокислой реакции и понижался на фоне застойно-промывного режима с добавлением сахарозы до 5,5.

При анализе содержания гумуса в коричневой почве не удалось выявить существенных различий между моделями и контрольным вариантом. В то время как содержание нитратов в вариантах с моделированием оглее-ния и переувлажнения незначительно возрастает по отношению к контрольному образцу коричневой почвы, что объясняется увеличением активности биохимических процессов. Полученные результаты по вышеназванным показателям в коричневой почве аналогичны таковым в черноземных моделях.

При исследовании каталазы установлено, что при застойнопромывном режиме с добавлением сахарозы в коричневой почве ее активность ингибируется почти в 5 раз по сравнению с контрольным образцом. В контроле этот показатель составлял 12,1 мл О2/г/мин, в то время как при сочетанном воздействии всего лишь 2,5 мл О2/г/мин. Стоит отметить, что в вариантах без добавления субстрата с разными водными режимами активность каталазы составляла 6,8 мл О2/г/мин в варианте с затоплением и 4,8 мл О2/г/мин в варианте с застойно-промывным режимом. А в образце коричневой почвы с сочетанным воздействием затопления и субстрата - 4,2 мл О2/г/мин. Существенное ингибирование каталазы в моделируемых вариантах переувлажнения и оглеения указывает на преобладание восстановительных условий.

Активность ферриредуктазы во всех вариантах опыта значительно выше, чем в контрольном варианте коричневой почвы при оптимальном увлажнении. Нами установлено, что активность ферриредуктазы в вариантах с моделированием застойного и застойно-промывного режима была выше в среднем на 23 % , чем в контрольном варианте. В то время как в вариантах с добавление субстрата активность ферриредуктазы увеличивалась до 27 %, что также возникновение и развитие анаэробиоза в исследуемых биокосмах. Также идет накопление огромного количества закисного железа. Во всех исследуемых вариантах содержание восстановленного железа почти в 11 раз выше, чем в контрольном образце коричневой почвы при оптимальном увлажнении.

В результате проведенных исследований удалось установить тот факт, что процессы переувлажнения и оглеения оказывают пагубное влияние на фитотоксичность коричневой почвы (рис. 16). Причем наиболее низкие показатели длины стеблей и корней редиса обнаруживались в варианте затопления коричневой почвы раствором с субстратом в виде сахарозы. Все остальные варианты опыта также были ниже контрольного. Следует отметить, что разные типы водного режима негативно повлияли на длину и рост стеблевой части, в то время как добавление субстрата - на корневую систему тест-организма.

Фитотоксичность коричневой почвы при переувлажнении и оглее-нии по отношению к редису

Рис. 16. Фитотоксичность коричневой почвы при переувлажнении и оглее-нии по отношению к редису

Влияние переувлажнения и оглеения коричневой почвы на общее количество бактерий (в процентном соотношении)

Рис. 17. Влияние переувлажнения и оглеения коричневой почвы на общее количество бактерий (в процентном соотношении)

Общая численность бактерий (рис. 17), определенных методом люминесцентной микроскопии, обнаруживала свой максимум в варианте коричневой почвы с сочетанным воздействием застойно-промывного режима и добавлением субстрата и составляла 125 % по отношению к контролю (контрольный вариант принимали за 100 %). В то время как в варианте с застойно-промывным режимом численность бактерий была минимальна и составляла 83 %. Добавление субстрата в виде сахарозы на фойе застойного режима не оказывало существенного влияния на общую численность бактерий до 103%. А при затоплении коричневой почвы этот показатель возрастал до 119%.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >