효소는 특정 화학 반응의 촉매 작용과 관련된 특정 작용을 특징으로 하는 단백질 성질의 화학 반응을 위한 촉매입니다. 이들은 목본 및 초본 식물, 이끼, 이끼류, 조류, 미생물, 원생동물, 곤충, 무척추동물 및 척추동물 등 모든 살아있는 토양 유기체의 생합성 산물이며 자연 환경에서 특정 집합체인 생물권으로 표현됩니다.

살아있는 유기체에서 효소의 생합성은 신진 대사 유형과 적응성 다양성의 유전적 전달을 담당하는 유전적 요인으로 인해 수행됩니다. 효소는 유전자의 활동이 실현되는 작업 장치입니다. 그들은 유기체에서 수천 가지 화학 반응을 촉매하여 궁극적으로 세포 대사를 구성합니다. 덕분에 신체의 화학 반응이 빠른 속도로 발생합니다.

현재 900개 이상의 효소가 알려져 있다. 그들은 6개의 주요 클래스로 나누어집니다.

1. 산화환원 반응을 촉매하는 옥시환원효소.

2. 다양한 화학 그룹 및 잔기의 분자간 이동 반응을 촉매하는 전이효소.

3. 분자내 결합의 가수분해 절단 반응을 촉매하는 가수분해효소.

4. 이중 결합에 그룹을 추가하는 반응과 그러한 그룹을 추상화하는 역반응을 촉매하는 분해효소.

5. 이성질체화 반응을 촉매하는 이성질화효소.

6. ATP(아데노신 삼인산)로 인한 결합 형성으로 화학 반응을 촉매하는 리가제.

살아있는 유기체가 죽고 부패하면 효소 중 일부가 파괴되고 일부는 토양에 들어가 활성을 유지하고 많은 토양 화학 반응을 촉매하여 토양 형성 과정과 토양의 질적 특성 형성에 참여합니다. . 특정 생물권 하의 다양한 유형의 토양에서는 생물 촉매 반응의 활성이 다른 자체 효소 복합체가 형성됩니다.

V.F. Kuprevich 및 T.A. Shcherbakova(1966)는 토양 효소 복합체의 중요한 특징은 기존 효소 그룹의 작용이 질서정연하다는 점이며, 이는 서로 다른 그룹을 대표하는 여러 효소의 동시 작용이 보장된다는 점입니다. ; 토양에 과도하게 존재하는 화합물의 형성 및 축적은 제외됩니다. 초과 적립된 모바일 간단한 연결(예를 들어, NH 3)은 어떤 식으로든 일시적으로 결합되어 다소 복잡한 화합물이 형성되는 순환으로 보내집니다. 효소 복합체는 균형 잡힌 자기 조절 시스템입니다. 여기서 주요 역할은 토양 효소를 지속적으로 보충하는 미생물과 식물에 의해 수행됩니다. 그 중 다수는 수명이 짧기 때문입니다. 효소의 수는 반응 물질(기질, 효소)의 화학적 성질과 상호 작용 조건(성분의 농도, pH, 온도, 매질의 조성, 활성제, 억제제 등).

이 장에서는 가수 분해 효소 클래스 (인버 타제, 우레아제, 포스파타제, 프로테아제의 활성)와 옥시 환원 효소 클래스 (카탈라제, 퍼 옥시 다제 및 폴리 페놀 옥시 다제의 활성)의 효소의 일부 화학적 토양 과정에 대한 참여에 대해 논의합니다. 질소 및 인 함유 유기 물질, 탄수화물 물질 및 부식질 형성 과정의 변형. 이들 효소의 활성은 토양 비옥도를 나타내는 중요한 지표입니다. 또한 다양한 경작 정도의 숲과 경작지에서 이러한 효소의 활성을 잔디-포졸산 토양, 회색 숲 및 잔디-탄산 토양의 예를 사용하여 특성화할 것입니다.

토양효소의 특성

인버타아제(Invertase) - 자당이 등몰량의 포도당과 과당으로 가수분해되는 반응을 촉매하고, 과당 분자의 형성으로 다른 탄수화물에도 영향을 미칩니다. 이는 미생물의 수명을 위한 에너지 생성물이며, 과당 전이효소 반응을 촉매합니다. 많은 저자들의 연구에 따르면 다른 효소보다 인버타아제 활성이 토양의 비옥도 수준과 생물학적 활성을 반영하는 것으로 나타났습니다.

우레아제는 요소가 가수분해되어 암모니아와 이산화탄소로 분해되는 것을 촉매합니다. 농경학적 실무에서 요소를 사용하는 것과 관련하여 요소분해효소 활성은 비옥한 토양에서 더 높다는 점을 명심해야 합니다. 이는 생물학적 활동이 가장 활발한 기간(7~8월) 동안 모든 토양에서 증가합니다.

포스파타제(알칼리성 및 산성) - 오르토인산염 형성과 함께 다양한 유기인 화합물의 가수분해를 촉매합니다. 포스파타제 활성은 식물에 이동성 인을 공급하는 것과 반비례하므로 토양에 적용할 인 비료의 필요성을 확립할 때 추가 지표로 사용할 수 있습니다. 포스파타제 활성이 가장 높은 곳은 식물의 근권입니다.

프로테아제는 단백질이 폴리펩티드와 아미노산으로 분해되어 암모니아, 이산화탄소 및 물로 가수 분해되는 효소 그룹입니다. 이에 대해 프로테아제는 중요한 중요성왜냐하면 유기 성분의 구성 변화와 식물에 의해 동화되는 질소 형태의 역학과 관련되어 있기 때문입니다.

카탈라아제 - 활성화 작용의 결과로 살아있는 유기체에 독성이 있는 과산화수소는 물과 유리 산소로 분리됩니다. 카탈라아제 활동에 큰 영향을 미침 광물 토양식물을 렌더링합니다. 일반적으로 강력하고 깊이 침투하는 뿌리 시스템을 가진 식물 아래의 토양은 높은 카탈라아제 활성을 특징으로 합니다. 카탈라아제 활성의 특징은 프로파일이 거의 변하지 않고 토양 수분과 반비례 관계가 있고 온도와 직접적인 관계가 있다는 것입니다.

폴리페놀 산화효소 및 퍼옥시다아제 - 이들은 토양의 부식질 형성 과정에서 중요한 역할을 합니다. 폴리페놀 산화효소는 유리 대기 산소가 있을 때 폴리페놀이 퀴논으로 산화되는 과정을 촉매합니다. 퍼옥시다아제는 과산화수소 또는 유기 과산화물이 있을 때 폴리페놀의 산화를 촉매합니다. 이 경우 과산화물은 페놀에 대한 산화 효과가 약하기 때문에 그 역할은 과산화물을 활성화하는 것입니다. 다음으로, 퀴논과 아미노산 및 펩타이드의 축합이 일어나 휴믹산의 1차 분자를 형성할 수 있으며, 이는 반복적인 축합으로 인해 이후에 더욱 복잡해질 수 있습니다(Kononova, 1963).

퍼옥시다제(D) 활성에 대한 폴리페놀 옥시다제(S) 활성의 비율(%)은 토양 내 부식질 축적과 관련이 있다는 것이 알려져 있습니다(Chunderova, 1970). 따라서 이 값은 다음과 같습니다. 부식질 축적의 조건부 계수(K)라고 합니다. 5월부터 9월까지 Udmurtia의 경작되고 잘 경작되지 않은 토양에서는 잔디-포졸 토양-24%, 회색 숲 포드졸 토양-26% 및 탄산 탄산 토양-29%였습니다.

토양의 효소 과정

토양의 생물촉매 활성은 미생물의 농축 정도와 크게 일치하며(표 11), 토양의 유형에 따라 다르며 유전적 지평에 따라 다양하며 이는 부식질 함량, 반응, 적색-반응의 변화 특성과 관련됩니다. 프로필에 따른 황소 잠재력 및 기타 지표.

원시림 토양에서 효소 반응의 강도는 주로 산림 쓰레기의 지평선과 경작지 토양-경작지 층에 의해 결정됩니다. 일부 토양과 다른 토양 모두에서 A 또는 A p 지평 아래에 위치한 생물학적으로 덜 활동적인 유전 지평은 모두 효소 활성이 낮습니다. 긍정적인 측면토양 재배 중. 경작지를 위한 산림 토양 개발 후, 형성된 경작지평면의 효소 활성은 산림 쓰레기와 비교하여 급격히 감소하는 것으로 나타 났지만 경작됨에 따라 증가하고 고도로 경작 된 종에서는 지표에 접근하거나 초과합니다. 숲 쓰레기.

11. 우랄 중부 토양의 바이오젠 함량과 효소 활성 비교(Pukhidskaya, Kovrigo, 1974)

토양의 생체촉매 반응 활성이 변합니다. 봄과 가을에 가장 낮고 일반적으로 7~8월에 가장 높으며 이는 토양의 일반적인 생물학적 과정 과정의 역학에 해당합니다. 그러나 토양의 종류와 지리적 위치에 따라 효소 과정의 역학은 매우 다릅니다.

시험 문제 및 과제

1. 효소라고 불리는 화합물은 무엇입니까? 살아있는 유기체에 대한 생산과 중요성은 무엇입니까? 2. 토양 효소의 출처를 밝히십시오. 개별 효소는 토양의 화학 과정에서 어떤 역할을 합니까? 3. 토양의 효소복합체의 개념과 그 기능을 설명하시오. 4. 처녀 토양과 경작지 토양의 효소 과정 과정에 대한 일반적인 설명을 제공합니다.

인버타아제(Invertase) - 자당이 등몰량의 포도당과 과당으로 가수분해되는 반응을 촉매하고, 과당 분자의 형성으로 다른 탄수화물에도 영향을 미칩니다. 이는 미생물의 수명을 위한 에너지 생성물이며, 과당 전이효소 반응을 촉매합니다. 많은 저자들의 연구에 따르면 다른 효소보다 인버타아제 활성이 토양의 비옥도 수준과 생물학적 활성을 반영하는 것으로 나타났습니다.[...]

1년 후 인버타아제 분석에서는 토양 유형에 따라 모든 샘플에서 인버타아제가 2~3배 더 감소한 것으로 나타납니다. 이는 분명히 탄소 함유 화합물에 의한 토양 고갈로 설명됩니다.

가수분해효소 종류 중에서 자당을 포도당과 과당으로 가수분해하는 인버타아제와 요소의 가수분해를 촉매하는 우레아제의 활성이 연구되었습니다. 토양에서 이러한 효소의 활성은 매우 낮지만 이탄을 첨가하면 복용량에 비례하여 증가하고 양에 거의 의존하지 않습니다. 광물질 비료. 가장 높은 용량(NRCC 및 CaCOe)을 적용하는 것은 가수분해효소와 산화환원효소 모두의 활성을 자극하는 데 있어 더 적은 양의 비료에 비해 어떤 이점도 없다는 점에 유의해야 합니다.[...]

공항-마을 노선의 경우. Kangalassa에서는 우레아제, 인버타아제, 프로테아제의 활성과 납 함량 사이에 역의 관계가 발견되지 않았습니다. 이는 MPC를 초과하지 않는 용량에서는 납의 억제 효과가 없음을 나타냅니다. 모든 효소와 납의 활성은 오염원으로부터 멀어질수록 동시에 증가하며, 이 경우 토양 부식질 함량의 증가로 설명됩니다. 부식질 함량이 높은 토양은 HM을 더 많이 축적하고 FA가 증가하는 특징이 있는 것으로 알려져 있습니다.[...]

이 그룹의 화합물은 새싹의 성장을 억제하고 사탕무의 인버타아제 활성을 일시적으로 감소시키며 엽록소 생합성을 억제합니다. 그러나 이들의 주요 효과는 방향족 아미노산의 생합성을 억제하는 것입니다. N-포스폰메틸글리신과 같은 화합물은 데히드로퀴닉산과 프레펜산의 전환 부위에 작용하여 이러한 합성을 억제합니다.[...]

분명히 자당의 형성은 체관으로 들어가는 체관으로 들어가는 체관부 실질 세포에서 발생합니다. 이 체관에는 자당을 분해하는 효소 (인버 타제)가 없으며 전체 운송 경로에서이 화합물의 안전성을 결정합니다. [...]

수행된 작업을 통해 MPC를 초과하는 양으로 이동성 형태의 납과 니켈이 축적되면 토양의 효소 활성이 감소한다는 결론을 내릴 수 있습니다. 토양에서 프로테아제, 우레아제 및 인버타아제의 활성 감소는 단백질, 요소 및 올리고당의 가수분해 과정을 상응하게 억제하여 일반적으로 토양의 생물학적 활성을 감소시킵니다. PA를 변경하는 것은 토양의 생태적 상태를 진단하는 유망한 방법입니다. 우리가 조사한 효소 중에서 우레아제는 가장 높은 진단 특성을 나타냅니다.[...]

토양의 상태는 토양의 효소 활성과 시험 대상에 대한 토양의 돌연변이 효과라는 두 가지 생물학적 표시 방법으로 평가되었습니다. 도시 토양에서는 인버타제, 카탈라제 및 요소분해효소의 세 가지 효소의 활성이 결정되었으며(Khaziev, 1990), 그 중 가장 가변적인 것은 요소분해효소의 활성이었습니다. 이러한 이유로 이 특정 효소의 지표는 통합 평가를 위해 선택되었으며, 그 활성은 토양의 광범위한 오염 물질 농도에 크게 좌우되었습니다.[...]

조직화학적 분석을 통해 피자식물의 다양한 대표자에서 꽃가루와 꽃가루 관의 산화 체제의 공통성을 확립할 수 있었습니다. 가장 강렬한 생화학적 과정이 꽃가루관 끝에서 일어난다는 것이 확립되었습니다.[...]

또 다른 연상 변화 그룹은 생식 발달의 형태발생 프로그램을 구현하는 데 필요한 에너지 과정의 활성화와 관련이 있습니다.[...]

다량의 HCBD가 액체 및 과립 형태로 도입되면 특정 미생물 그룹의 발생 억제는 훈증 후 1년 반이 지나도 사라지지 않습니다. 이 실험 변종에 따르면 이때까지의 토양 효소(카탈라제 및 인버타제)의 활성은 대량의 HCBD(액체 및 과립형) 도입 5개월 후 대조군 변종의 효소 활성의 70-80%입니다. , 토양의 질산염 함량이 감소하여 질산화 과정이 억제됨을 나타냅니다.[...]

토양의 농약 특성은 일반적으로 허용되는 방법, 물 및 소금 추출물의 pH - 전위차, 탄소 함량 - Tyurin의 방법, 이동성 질소 - Bashkin 및 Kudeyarov에 따르면 이동성 인 - Chirikov에 따르면 토양의 효소 활성 (인버타제, 우레아제 및 카탈라아제) - Khaziev에 따르면.[ ...]

빛나는 곰팡이의 많은 대표자들은 작물의 종류에 따라 유기체가 다양한 강도로 전분을 분해하는 아밀라제 효소를 가지고 있습니다. 일부 문화에서는 전분을 덱스트린으로 분해하고 다른 문화에서는 설탕으로 분해합니다. 일부 방선균에서는 자당을 쉽게 소화 가능한 당인 포도당과 과당으로 분해하는 인버타아제 효소가 발견되었습니다. 프로방티노미세테스는 분해 없이 자당을 대사할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.[...]

이러한 오염 수준은 식물에 접근할 수 있는 이동형 중금속 화합물의 함량에도 반영되었습니다. 그 수도 1.5-2배, 심지어 5배까지 늘어났습니다. 이러한 변화는 토양 생물군에 영향을 미쳤습니다. 일반 속성토양과 토양 비옥도. 특히, 토양 효소의 활성이 급격히 감소했습니다: 인버타제, 포스파타제, 요소분해효소, 카탈라제; CO2 생산량이 약 2배 감소했습니다. 효소 활동은 토양-식물 시스템의 환경 상황을 나타내는 좋은 통합 지표입니다. 오염된 토양에서는 작물 수확량도 급격히 감소했습니다. 다른 문화. 따라서 토마토 수확량(c/ha)은 평균 118.4에서 67.2로 감소했습니다. 오이 - 68.3에서 34.2; 양배추 - 445.7에서 209.0까지; 감자 - 151.8에서 101.3까지; 사과 - 72.4에서 32.6, 복숭아 - 123.6에서 60.6.[...]

범람원의 툰드라 토양 중에서 생화학적 활동의 잠재력은 강변 범람원의 토양에서 중앙 및 계단식 토양 근처까지 증가합니다. 결과적으로 유기 범람원 토양의 효소 활성은 광물 토양보다 높습니다. 연구된 토양의 부식질 지평(0-13cm)에는 질소, 탄수화물, 인 및 산화환원의 대사 과정에 관여하는 효소인 우레아제, 인버타아제, 포스파타아제 및 탈수소효소의 활성이 상당히 높습니다.[...]

포스파타제 활성은 낮고 대부분의 경우 포스파타제 활성이 없습니다. 이는 부식질 - 이탄 지평에서 상대적으로 높은 함량의 벌크 형태를 배경으로 매우 낮은 이동 인 함량과 관련됩니다. 질소와 인의 대사 과정에 관여하는 효소와 달리, 탄화수소 대사 효소(인버타제)는 영구 동토층 상부까지 활성을 나타내며 이는 프로필의 부식질 함량에 따라 결정됩니다.

4년간의 실험에 따른 토양 효소 활성의 변화가 표에 나와 있습니다. 6.8. 얻은 결과에서 볼 수 있듯이 우레아제와 포스파타제의 활성은 감소했지만 이탄 및 광물질 비료를 적용할 때 EPS를 사용하지 않은 변종에서 더 높은 활성과 대조 변종에서 효소 활성이 없다는 주요 패턴은 남아 있습니다. 동시에, 생물 지구화에서 탄소 순환에 중요한 역할을 하는 인버타아제의 활성은 PPS 추가를 포함하여 거의 모든 실험 변형에서 4년차에 증가하며 이는 광물화 과정의 강도도 확인합니다. 이탄과 유니버신의 [...]

모든 종류의 오염 물질, 특히 합성 오염 물질로부터 물을 정화하는 매우 유망한 방법은 고정화(고정, 불용성) 효소인 "2세대 효소"를 사용하는 것입니다. 수불용성 담체에 효소를 고정하고 이러한 강력한 촉매를 사용한다는 아이디어는 기술 프로세스그리고 의학은 오래 전에 일어났습니다. 1916년에 인버타아제는 새로 분리된 수산화알루미늄의 활성탄에 흡착되었습니다. 1951년부터 셀룰로오스를 이용한 단백질 접합이 항체를 분리하고 항원을 분리하는 데 사용되었습니다. 최근까지 효소를 고정하는 방법은 일반적인 물리적 흡착이라는 단 하나의 방법뿐이었습니다. 그러나 흡착능력은 알려진 재료단백질에 관해서는 분명히 부족하고 접착력도 작으며, 공정 조건의 사소한 변화에도 효소와 흡착제 표면 사이의 결합이 파열될 수 있습니다. 따라서 이 고정화 방법은 널리 적용되지는 않았지만 간단하고 살아있는 시스템, 슬러지 및 토양에서 효소의 작용 메커니즘을 명확하게 하는 데 도움이 될 수 있고 어떤 경우에는 실제로 사용될 수 있기 때문에 일부 연구자들은 효소 흡착 연구, 새롭고 효과적인 매체 검색 등[...]

에틸렌으로 인해 발생하는 성장과 발달의 뚜렷하고 장기적인 생리적 변화를 고려할 때, RNA와 단백질 합성 및 효소 활성에서도 변화가 발생한다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 글루코시다제, α-아밀라제, 인베르타제 및 퍼옥시다제와 같은 다양한 효소의 활성에 대한 에틸렌의 직접적인 영향 가능성이 반복적으로 테스트되었지만 부정적인 결과가 얻어졌습니다. 그러나 많은 효소의 합성이 분명히 증가합니다. 퍼옥시다아제는 에틸렌에 노출된 후 비교적 빠르게 합성되는 효소 중 하나입니다. 감귤류에서는 페닐알라닌 암모니아 분해효소의 합성이 강화되고 CO2와 전사 억제제가 이 과정을 차단합니다. 조직을 분리할 때 에틸렌은 셀룰라아제를 형성합니다. 이 효과와 분리 과정의 자극 사이의 연관성은 명백합니다. 사실, 셀룰라아제 합성이 증가하기 전에도 분리가 가속화되지만 이는 아마도 에틸렌이 결합된 형태로부터 셀룰라아제를 방출하고 세포간 공간으로 분비를 유발한다는 사실로 설명될 것입니다. 보리 호분세포에서 아밀라아제의 방출도 에틸렌의 작용에 의해 가속화됩니다. 예를 들어 5분 후에 나타나는 세포 신장 억제와 같은 에틸렌의 빠른 효과는 단백질 합성의 변화보다는 막에 미치는 영향과 관련이 있습니다.

알려진 바와 같이, 토양 독성의 원인 중 하나는 염분입니다. 사용한 굴착 유체와 드릴 절단에는 토양에 유해한 상당한 양의 미네랄 염이 포함되어 있는 경우도 있습니다. 따라서 이 요인이 토양의 생물학적 생산성에 미치는 영향을 확인하는 것이 중요합니다. 연구 결과에 따르면 토양의 0.8-4.0 kt/m2보다 많은 양의 미네랄 화합물은 인버타아제 활성을 급격히 감소시키고, 토양의 1.5-1.6 kg/m2 이상의 양은 경작지의 수확량에 큰 영향을 미치기 시작합니다. 작물.[...]

꿀은 고칼로리 제품입니다. 천연 꿀은 꿀벌이 식물 꿀뿐만 아니라 단물 또는 단물에서 생산하는 달콤하고 점성이 있으며 향기로운 물질입니다. 꿀은 결정화된 덩어리로 나타날 수 있습니다. 꿀의 가치는 살균 특성이 있다는 사실에 있습니다. 그러므로 꿀은 귀중한 식품일 뿐만 아니라 의약품이기도 하다. 꽃꿀의 주성분은 과일과 포도당으로, 그 중 약 75%가 함유되어 있다. 꿀의 칼로리 함량은 3,000칼로리 이상입니다. 여기에는 디아스타제(또는 아밀라제), 인베르타제, 카탈라제, 리파제 등의 효소가 포함되어 있습니다.[...]

연구는 시솔라 강 하류 계곡(코미 공화국, 타이가 중부 하위 지역)에서 수행되었습니다. 토양의 생화학적 매개변수는 산화환원효소(카탈라아제), 가수분해효소(인버타아제)의 활성 수준 및 토양 표면에서 CO2 방출로 특성화되었습니다. 모든 선택 기간 동안 최대값촉매 활성은 연구된 일련의 토양에서 가장 건조한 Adl 토양(4.2-8.6 ml O2/g 토양)의 산림 깔짚에서 나타났습니다. 그러나 토양 Al은 모든 샘플링 기간(AO 지평선에서 11.9-37.8 mg 포도당/g 토양)에서 인버타아제 수준 측면에서 선두였습니다. 동일한 토양에서 CO2 방출의 최대치는 7월(0.60±0.19)kg/ha-hour에 기록되었습니다. 생물학적 활동의 모든 매개변수를 고려하는 통합 BAP 지표를 사용하면 모든 샘플링 기간 동안 가장 활동적인 생물학적 과정이 Adl 토양과 Alb 토양 사이의 열수 영역에서 중간 위치를 차지하는 Al 토양에서 발생하는 것으로 나타났습니다. .[...]

질산화 공정의 불안정화는 생물학적 주기에 질산염이 유입되는 것을 방해하며, 그 양에 따라 탈질제 복합체의 환경 변화에 대한 반응이 결정됩니다. 탈질제의 효소 시스템은 최종 단계에서 아산화질소가 덜 포함되어 완전한 회수 속도를 감소시키며, 이를 구현하려면 상당한 에너지 비용이 필요합니다. 그 결과, 침식된 생태계의 지상 대기 중 아산화질소 함량은 79~83%에 달했습니다(Kosinova et al., 1993). 침식의 영향으로 chernozem에서 일부 유기물이 소외되는 것은 광 및 종속 영양 질소 고정(호기성 및 혐기성) 동안 질소 기금 보충에 반영됩니다. 침식의 첫 번째 단계에서는 유기물의 불안정한 부분의 매개변수로 인해 정확하게 혐기성 질소 고정이 빠른 속도로 억제됩니다(Khaziev, Bagautdinov, 1987). 심하게 세척된 체르노젬의 인버타아제와 카탈라아제 효소의 활성은 세척하지 않은 체르노젬에 비해 50% 이상 감소했습니다. 회색 숲 토양에서는 침식이 증가함에 따라 인버타아제 활성이 가장 급격히 감소합니다. 약하게 침식된 토양에서 깊이에 따라 활성이 점진적으로 감소하는 경우 심하게 침식된 토양에서는 인버타아제 활성이 하층토층에서 매우 작거나 감지되지 않습니다. 후자는 낮 표면에서 효소 활성이 극도로 낮은 사면 지평선의 출현과 관련이 있습니다. 토양 침식 정도에 대한 포스파타제, 특히 카탈라제의 활성에 대한 명확한 의존성은 없었습니다(Lichko, 1998).[...]

지의류의 주요 물질은 일반적으로 다른 식물과 동일합니다. 이끼류의 균사막은 주로 탄수화물로 구성되어 있습니다. 키틴(C30 H60 K4 019)은 균사에서 흔히 발견됩니다. 특성 중요한 부분균사는 이끼 전분이라고 불리는 다당류 이끼닌(C6H10O6)n입니다. 리체닌의 덜 일반적인 이성체인 이소리체닌은 균사막 외에도 원형질체에서 발견됩니다. 지의류, 특히 균사의 막에 있는 고분자 다당류 중에서 헤미셀룰로오스가 발견되는데, 이는 분명히 예비 탄수화물입니다. 일부 이끼류의 세포 간 공간에서 다량의 물을 흡수하여 엽상체를 부풀리고 점액으로 만드는 펙틴 물질이 발견되었습니다. 인버타제, 아밀라제, 카탈라제, 요소분해효소, 자이마제, 리체나제(세포외 효소 포함) 등 많은 효소가 이끼류에서도 발견됩니다. 질소 함유 물질 중에서 알라닌, 아스파르트산, 글루탐산, 라이신, 발린, 티로신, 트립토판 등 이끼류의 균사에서 많은 아미노산이 발견되었습니다. 피코비온트는 이끼류에서 비타민을 생산하지만 거의 항상 소량입니다. [...]

실험 중에 반액체 및 고체 굴착 폐기물은 토양의 생물학적 생산성에 극도로 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 폐기물에 포함된 석유 및 석유제품이 가장 큰 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 오염 물질은 산화 환원 및 가수 분해 효소의 활성을 크게 감소시켜 토양의 미생물 활성을 억제합니다. 이러한 효과는 4~5% 이상의 석유 및 석유 제품을 함유한 폐기물에서 두드러집니다. 이 오염물질의 함량이 낮을수록 고려 중인 토양 유형의 생물학적 생산성을 감소시키는 효과는 3~6개월 동안 일반적으로 나타나며 이후에는 질소 고정, 탈질 및 황산염 환원 박테리아의 증식이 증가합니다. 석유와 그 파생물을 탄소와 에너지원으로 사용하는 , 결과적으로 석유의 점진적인 산화와 광물화가 발생합니다. 동시에, 작물 수확량과 인버타아제 활성은 자연적으로 감소합니다. 폐기물에 석유 및 석유 제품이 5% 이상 포함되어 있으면 1년이 지나도 탄화수소 산화 박테리아 미생물의 가시적인 활동이 관찰되지 않습니다. 이러한 수준의 폐기물 오염은 매우 중요하므로 토양의 생물학적 생산성을 자극하는 특수 농약 및 농약 기술(질소, 인 및 칼륨을 함유한 비료 적용, 기름 오염 구역의 집중적 통기, 특수 잔디 파종)을 사용해야 합니다. 탄화수소를 소화하는 박테리아 미생물의 활동을 강화합니다.[ ...]

반액체(사용된 드릴링 유체) 및 고체(드릴 절단) 드릴링 폐기물의 영향 메커니즘과 특성을 연구합니다. 폐기하는 동안 슬러지 구덩이에 광물성 토양으로 다시 채워지는 폐기물 유형, 식생 분야 및 현장 연구는 토양의 생물학적 생산성과 오염된 토지 복원을 위한 일련의 농업 기술 조치를 기반으로 한 개발에 대해 수행되었습니다. . 실험은 표준 방법에 따라 수행되었습니다. 우리는 1:1로 토양에 첨가된 석유 및 석유 제품(OP), 유기 탄소(화학적 산소 요구량 표시기 - COD) 및 미네랄 염(소성 잔류물 표시기 - PO)으로 다양한 오염 정도의 시추 폐기물을 실험했습니다. 1 비율. 오염된 폐기물의 범위와 수준은 다음과 같습니다: NG1의 경우 - 1.0-12.0%; COD에 따르면 - 20.0 - 60.0 kg/m3; 소프트웨어에 따르면 (토양 단위 면적당 계산) - 토양 0.4-1.6 kg/m2. 연구에는 세 가지 유형의 토양이 사용되었습니다. 토지를 적극적으로 농업적으로 사용하는 지역에서 시추 작업이 수행되는 가장 일반적인 유형의 토양. 토양의 생물학적 생산성에 대한 필수 지표는 "Courier" 품종의 표준 보리 수확량과 인버타아제 활성이었는데, 이는 잘 알려진 방법을 사용하여 측정되었습니다.[...]

그러나 지의류와 그들이 정착하는 기질 사이에 존재하는 긴밀한 관계에도 불구하고, 지의류가 기질을 부착 장소로만 사용하는지 아니면 자신의 삶에 필요한 일부 영양분을 그것으로부터 추출하는지 여부는 아직 확실하게 알려져 있지 않습니다. 한편으로, 영양분이 부족한 기질에서 자라는 지의류의 능력은 그들이 기질을 부착 장소로만 사용한다고 믿을 만한 이유를 제공합니다. 그러나 반면에 정착하는 동안 이끼류가 나타내는 선택적 내성, 대부분의 특정 기질에 대한 엄격한 제한, 이끼류 식생의 종 구성이 물리적뿐만 아니라 화학적 특성기질은 이끼류가 기질을 사용하고 어떻게 사용하는지 무의식적으로 제안합니다. 추가 소스영양물 섭취. 이는 최근 몇 년간 실시된 생화학적 연구를 통해 확인되었습니다. 예를 들어, 서로 다른 나무 종에서 자라는 동일한 유형의 이끼가 이끼 물질의 구성이 다를 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 훨씬 더 분명한 증거는 외부 환경으로 방출되는 지의류의 세포외 효소가 발견되었다는 것입니다. 인버타제, 아밀라제, 셀룰라제 및 기타 여러 효소와 같은 세포외 효소는 지의류에 널리 분포되어 있으며 상당히 높은 활성을 가지고 있습니다. 또한, 밝혀진 바와 같이, 이끼류가 기질에 부착되는 엽상체의 하부 부분에서 가장 활동적입니다. 이는 추가 영양분을 추출하기 위해 이끼류가 기질에 적극적으로 영향을 미칠 가능성을 나타냅니다.

소개...3

1. 문헌 검토...5

1.1 토양의 효소활성 개념...5

1.2 중금속이 효소 활성에 미치는 영향

1.3. 토양의 효소 활성에 대한 농약의 영향...23

2. 실험부분...32

2.1 연구의 대상, 방법 및 조건...32

2.2. 납으로 오염된 잔디-포졸 토양의 효소 활성에 대한 농약 배경의 영향...34

2.2.1. 실험 토양 내 납으로 오염된 토양의 농약적 특성과 함량...34

2.2.2. 납으로 오염된 토양에서 표제 단계의 봄 곡물 수확량에 대한 농약 배경의 영향...41

2.2.3. 납으로 오염된 토양의 효소 활성에 대한 농약 배경의 영향...43

2.3. 카드뮴으로 오염된 잔디-포졸 토양의 효소 활성에 대한 농약 배경의 영향...54

2.3.1. 실험토양 중 카드뮴으로 오염된 토양의 농약적 특성과 그 함량...54

2.3.2. 카드뮴으로 오염된 토양에서 농약 배경이 표제 단계의 봄 곡물 수확량에 미치는 영향...60

2.3.3. 카드뮴으로 오염된 토양의 효소 활성에 농약 배경이 미치는 영향...62

2.4. 아연으로 오염된 잔디-포졸 토양의 효소 활성에 대한 농약 배경의 영향...69

2.4.1. 아연으로 오염된 토양의 농약적 특성과 실험토양 내 함유량...69

2.4.2. 아연으로 오염된 토양에서 표제 단계의 봄 곡물 수확량에 농약 배경이 미치는 영향...75

2.4.3. 효소 활성에 대한 농약 배경의 영향

아연으로 오염된 토양...76

2.5. 구리로 오염된 잔디-포졸 토양의 효소 활성에 대한 농약 배경의 영향...82

2.5.1. 실험 토양에 포함된 구리 오염 토양의 농약적 특성과 함량...83

2.5.2. 구리로 오염된 토양에서 표제 단계의 봄 곡물 수확량에 농약 배경이 미치는 영향...89

2.5.3. 효소 활성에 대한 농약 배경의 영향

구리로 오염된 토양...90

결론...96

결론...99

참고자료...101

애플리케이션

소개

소개.

농업생태계에서 농약의 사용은 현대 농업의 발전을 위한 필수 조건입니다. 이는 토양 비옥도 수준을 유지 및 개선하고 결과적으로 높고 안정적인 수확량을 얻어야 할 필요성에 따라 결정됩니다.

농약은 농경화에서 다양한 생태학적 기능을 수행합니다(Mineev, 2000). 농화학의 가장 중요한 기능 중 하나는 중금속(HM) 및 기타 독성 원소로 인한 농업 생태계의 지역적 및 전 세계적 기술 오염의 부정적인 결과를 줄이는 것입니다.

농약은 토양에서의 불활성화, HM의 유입을 방지하는 식물의 생리적 장벽 기능 강화 등 여러 가지 방법으로 HM의 부정적인 영향을 줄입니다. 토양에서 HM의 불활성화 문제에 관한 문헌에 많은 정보가 있는 경우(Ilyin, 1982 등, Obukhov, 1992, Alekseev, 1987 등), 장벽 강화에 대한 연구는 소수에 불과합니다. 식물의 기능. 농약의 영향으로 생리학적 장벽 기능이 강화되기 때문에 서로 다른 농약 배경에서 동일한 HM이 식물에 유입되는 경우가 상당히 적습니다(Solovieva, 2002). 장벽 기능 강화에는 식물 영양의 최적화가 수반되며 결과적으로 토양의 생물학적 상황이 개선됩니다.

이러한 생태학적 기능, 즉 농약의 영향으로 중금속으로 오염된 토양의 미생물 군집의 생물학적 활성 및 구조의 개선은 아직 충분한 실험적 타당성을 갖고 있지 않습니다.

토양에서 스트레스가 많은 상황이 발생할 때 생물학적 활동의 일부 지표가 이전보다 일찍 변화하는 것으로 알려져 있습니다.

예를 들어 농약과 같은 기타 토양 특성 (Zvyagintsev, 1989, Lebedeva, 1984). 토양 효소 활동은 그러한 지표 중 하나입니다. 수많은 연구에서 중금속이 효소 활성에 미치는 부정적인 영향을 입증했습니다. 동시에 농약은 토양의 효소 활성에 보호 효과가 있는 것으로 알려져 있습니다. 우리는 이 문제를 전체적으로 고려하고 농약의 환경 보호 특성이 생물학적 및 비생물적 금속으로 오염되었을 때 토양의 효소 활동과 관련하여 나타나는지 여부를 결정하려고 노력했습니다. 농약의 이 면은 다음의 경우에만 감지될 수 있습니다. 다양한 옵션실험에서는 동일한 양의 HM이 있을 것이며 이는 동일한 토양 산도 표시기를 사용하는 경우에만 가능합니다. 우리는 문헌에서 그러한 실험 데이터를 찾을 수 없었습니다.

1. 문헌 검토

1.1. 토양의 효소 활동 개념.

토양의 물질 및 에너지 변환과 관련된 모든 생물학적 과정은 식물 영양소의 동원에 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 관련된 가장 중요한 생화학적 과정의 강도와 방향을 결정하는 효소의 도움으로 수행됩니다. 부식질의 합성 및 분해, 유기 화합물의 가수분해 및 토양의 산화환원 체계(1976; 1979 등).

토양 효소 활성의 형성과 기능은 복잡하고 다인자적인 과정입니다. 시스템 생태학적 개념에 따르면, 이는 토양 내 효소 활성의 진입, 안정화 및 발현의 환경적으로 결정된 과정의 통일성을 나타냅니다(Khaziev, 1991). 이 세 가지 연결은 효소의 생산, 고정화 및 작용 블록으로 정의됩니다(Khaziev, 1962).

토양의 효소는 토양 생물권의 대사 산물이지만 축적에 대한 다양한 구성 요소의 기여에 대한 의견은 모순됩니다. 많은 연구자(Kozlov, 1964, 1966, 1967; Krasilnikov, 1958 등)는 효소로 토양을 풍부하게 하는 주요 역할이 식물의 뿌리 분비물에 속한다고 믿고 있으며, 기타(Katsnelson, Ershov, 1958 등) - 반면 대다수는 토양 동물에 속하며(Galstyan, 1963; Peive, 1961; Zvyagintsev, 1979; Kozlov, 1966; Drobnik, 1955; Hofmann, Seegerer, 1951; Seegerer, 1953; Hofmann, Hoffmann, 1955,1961; Kiss et al. , 1958, 1964, 1971; Sequi, 1974; 및 기타)은 토양의 효소 풀이 주로 미생물 기원의 세포내 및 세포외 효소로 구성되어 있다는 의견을 갖고 있습니다.

토양 효소는 식물, 동물 및 미생물 잔류물의 분해와 부식질 합성에 관여합니다. 효소 과정의 결과, 소화하기 어려운 영양소

화합물은 식물과 미생물이 쉽게 접근할 수 있는 형태로 변환됩니다. 효소는 매우 높은 활성, 엄격한 작용 특이성 및 다양한 환경 조건에 대한 큰 의존성을 특징으로 합니다. 후자의 특징은 토양에서의 활동을 조절하는 데 매우 중요합니다(Khaziev, 1982 및

(1979)에 따른 토양의 효소 활성

으로 구성되다:

a) 세포외 고정화 효소;

b) 세포외 유리 효소;

c) 죽은 세포의 세포내 효소;

d) 인공 실험 조건 하에서 형성되고 특정 토양에 일반적이지 않은 세포 내 및 세포 외 효소.

각 효소는 매우 특정한 물질이나 유사한 물질 그룹에만 작용하고 완전히 특정 유형 화학 결합. 이는 엄격한 특이성 때문입니다.

생화학적 특성상 모든 효소는 고분자 단백질 물질입니다. 효소 단백질의 폴리펩타이드 사슬은 각 효소마다 고유한 매우 복잡한 방식으로 공간에 위치합니다. 분자 내 아미노산 기능 그룹의 특정 공간 배열6).

효소 촉매작용은 효소-기질 복합체인 활성 중간체의 형성으로 시작됩니다. 복합체는 기질 분자가 효소의 촉매 활성 중심에 부착된 결과입니다. 이 경우 기질 분자의 공간 구성이 다소 수정됩니다. 새로운 지향

효소에 반응 분자를 배치하면 활성화 에너지 감소에 기여하는 효소 반응의 높은 효율이 보장됩니다(Khaziev, 1962).

효소의 활성 중심뿐만 아니라 분자의 전체 구조 전체가 효소의 촉매 활성을 담당합니다. 효소 반응 속도는 온도, pH, 효소와 기질의 농도, 활성화제와 억제제의 존재 등 여러 요인에 의해 조절됩니다. 유기 화합물은 활성화제로 작용할 수 있지만 더 자주 다양한 미량 원소가 작용할 수 있습니다 (Kuprevich, Shcherbakova, 1966).

토양은 내부 및 환경 변화로 인해 발생하는 효소 과정을 조절할 수 있습니다. 외부 요인인자 또는 알로스테릭 조절을 통해(Galstyan 1974, 1975). 비료를 포함하여 토양에 유입되는 화합물의 영향으로 알로스테릭 조절이 발생합니다. 인자 조절은 환경의 산도(pH), 화학적 및 물리적 구성, 온도, 습도, 물-공기 체제 등에 의해 결정됩니다. 토양 특성, 부식질 및 바이오매스 함량 및 기타 요인이 효소 활성에 미치는 영향 토양의 생물학적 활동을 특성화하는 것은 모호합니다 (Galstyan, 1974; Kiss, 1971; Dalai, 1975; McBride, 1989; Tiler, 1978).

토양 효소 활성은 다산의 진단 지표로 사용될 수 있습니다 다양한 토양, 효소 활성은 토양의 생물학적 특성뿐만 아니라 농업 생태적 요인의 영향으로 인한 변화도 반영하기 때문입니다 (Galstyan, 1967; Chunderova, 1976; Chugunova, 1990 등).

토양으로의 효소 유입의 주요 경로는 미생물과 식물 뿌리에 의해 방출되는 세포 내 세포 외 효소와 토양 유기체 및 식물이 죽은 후 토양으로 들어가는 세포 내 효소입니다.

미생물과 식물 뿌리에 의한 토양으로의 효소 방출은 일반적으로 효소 또는 반응 생성물의 작용을 위한 기질의 존재 또는 부재에 대한 반응의 형태로 적응적인 성격을 띠며, 이는 특히 포스파타제에서 명확하게 나타납니다. 환경에 이동성 인이 부족하면 미생물과 식물이 효소 분비를 급격히 증가시킵니다. 식물에 이용 가능한 인을 공급하는 진단 지표로서 토양 포스파타제 활성을 사용하는 것은 이러한 관계에 기초합니다(Naumova, 1954, Kotelev, 1964).

다양한 소스에서 토양에 들어가는 효소는 파괴되지 않고 활성 상태를 유지합니다. 토양의 가장 활동적인 구성요소인 효소는 미생물의 생명활동이 가장 집중되는 곳에, 즉 토양 콜로이드와 토양 용액 사이의 경계면에 집중되어 있다고 가정해야 합니다. 토양의 효소가 주로 고체상에서 발견된다는 것이 실험적으로 입증되었습니다(Zvyagintsev, 1979).

톨루엔(Drobnik, 1961; Beck, Poshenrieder, 1963), 항생제(Kuprevich, 1961; Kiss, 1971) 또는 방사선 조사(McLaren et al., 1957)를 사용하여 미생물 세포에서 효소 합성을 억제하는 조건에서 수행된 수많은 실험은 다음을 나타냅니다. 토양에는 일정 시간 동안 기질의 변형을 수행하기에 충분한 양의 "축적된 효소"가 포함되어 있습니다. 이러한 효소 중에는 인버타제, 우레아제, 포스파타제, 아밀라제 등이 있습니다. 다른 효소는 방부제가 없을 때 훨씬 더 활동적입니다. 즉, 토양에 미미하게 축적됩니다(α- 및 P-갈락토시다제, 덱스트라나제, 레바나제, 말라테스테라제). , 등.). 세 번째 그룹의 효소는 토양에 축적되지 않습니다. 그 활성은 미생물 활동이 발생하는 동안에만 나타나며 기질에 의해 유도됩니다. 현재까지 접수됨

실험 데이터는 다양한 유형의 토양의 효소 활성 차이를 나타냅니다 (Konovalova, 1975; Zvyagintsev, 1976; Khaziev, 1976; Galstyan, 1974, 1977, 1978; 등).

토양에서 가장 잘 연구된 효소는 에스테르, 글루코사이드, 아미드, 펩타이드 등과 같은 다양한 결합에 작용하는 다양한 복잡한 유기 화합물의 가수분해 반응을 수행하는 광범위한 종류의 효소를 나타내는 가수분해효소입니다. 토양은 식물과 미생물에 대한 이동성과 충분한 영양분을 풍부하게 하고 고분자 유기 화합물을 파괴하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 클래스에는 우레아제(amidase), 인버타제(carbohydrase), 포스파타제(phosphohydrolase) 등의 효소가 포함되며, 그 활성은 토양의 생물학적 활성을 나타내는 가장 중요한 지표입니다(Zvyagintsev, 1980).

우레아제는 토양의 질소 대사 조절에 관여하는 효소입니다. 이 효소는 요소가 암모니아와 이산화탄소로 가수분해되는 것을 촉매하여 유기 분자에서 질소와 탄소 사이의 결합을 가수분해 절단시킵니다.

질소 대사 효소 중 우레아제(urease)가 다른 효소보다 더 잘 연구되었습니다. 모든 토양에서 발견됩니다. 그 활동은 질소 대사의 모든 주요 효소의 활동과 관련이 있습니다 (Galstyan, 1980).

토양에서 우레아제는 세포 내 및 세포 외의 두 가지 주요 형태로 발생합니다. 토양에 유리 요소분해효소가 존재하기 때문에 Briggs와 Segal(Briggs et al., 1963)은 결정 형태의 효소를 분리할 수 있었습니다.

세포외 우레아제의 일부는 우레아제에 대한 친화력이 높은 토양 콜로이드에 흡착됩니다. 토양 콜로이드와의 소통은 효소가 미생물에 의해 분해되는 것을 방지하고 토양에 축적되는 것을 촉진합니다. 각 토양은 토양 콜로이드의 능력에 따라 결정되는 요소분해효소 활성의 안정적인 수준을 가지고 있습니다.

주로 유기적이며 보호 특성을 나타냅니다(Zvyagintsev, 1989).

토양 프로필에서 부식질 지평은 가장 높은 효소 활성을 나타내며 프로필에 따른 추가 분포는 토양의 유전적 특성에 따라 달라집니다.

때문에 광범위한 사용요소를 질소 비료로 사용하는 경우, 요소분해효소의 영향으로 인한 변형과 ​​관련된 문제는 실질적으로 중요합니다. 대부분의 토양의 높은 우레아제 활성은 토양 우레아제에 의한 우레아의 높은 가수 분해 속도로 인해 암모늄 이온이 국부적으로 축적되어 환경과 알칼리성 값의 반응이 증가하기 때문에 우레아를 보편적인 질소 영양 공급원으로 사용하는 것을 방지합니다. , 결과적으로 암모니아 형태로 토양에서 질소가 손실됩니다 ( Tarafdar J.C, 1997). 요소분해효소는 요소를 분해함으로써 요소가 광독성 시안산암모늄으로 이성질체화되는 것을 방지합니다. 요소 자체는 식물에 의해 부분적으로 사용되지만 요소분해효소의 활성 작용으로 인해 오랫동안 토양에 남아 있을 수 없습니다. 많은 과학자들의 연구에 따르면 우레아제 활성이 높을 때 토양에서 요소 질소가 암모니아 형태로 휘발되며, 다양한 우레아제 억제제를 토양에 첨가하면 요소의 가수분해가 느려지고 손실이 줄어듭니다(Tool P. O. , Morgan M.A., 1994). 토양의 요소 가수분해 속도는 온도(Ivanov, Baranova, 1972; Galstyan, 1974; Cortez et al., 1972 등), 토양 산도(Galstyan, 1974; Moiseeva, 1974 등)의 영향을 받습니다. 탄산염으로 인한 토양 포화는 부정적인 영향을 미치며(Galstyan, 1974), 유기 화합물, 지방족 아민, 데히드로페놀 및 퀴논 중 상당한 양의 비소염, 아연, 수은, 황산 이온, 구리 및 붕소 화합물이 존재하면 크게 억제됩니다. 우레아제 (Paulson, 1970, Briggsatel ., 1951).

인버타아제 활성은 가장 안정적인 지표 중 하나이며 영향 요인과의 가장 명확한 상관 관계를 드러냅니다. 연구(1966, 1974)에서는 인버타아제와 다른 토양 탄수화물의 활성 사이의 상관관계가 확립되었습니다.

인버타아제의 활성은 많은 토양에서 연구되었으며 여러 검토 작업에서 논의되었습니다(Alexandrova, Shmurova, 1975; Kuprevich, Shcherbakova, 1971; Kiss et al., 1971 등). 토양의 인버타아제 활성은 프로필에 따라 감소하며 부식질 함량과 상관관계가 있습니다(Pukhitskaya, Kovrigo, 1974; Galstyan, 1974; Kalatozova, 1975; Kulakovskaya, Stefankina, 1975; Simonyan, 1976; Toth, 1987 등). 토양에 알루미늄, 철, 나트륨 함량이 높으면 부식질과 상관관계가 없을 수 있습니다. 인버타아제 활성과 토양 미생물 수 및 그 대사 활성의 밀접한 연관성은(Mashtakov et al., 1954; Katsnelson, Ershov, 1958; Kozlov, 1964; Chunderova, 1970; Kiss, 1958; Hofinann, 1955 및 기타) 미생물 기원의 토양 인버타제에서 이점을 얻습니다. 그러나 이러한 의존성이 항상 확인되는 것은 아니며(Nizova, 1970), 인버타아제 활성은 훨씬 더 안정적인 지표이며 미생물 수의 변동과 직접적인 관련이 없을 수도 있습니다(Ross, 1976).

(1974)에 따르면, 입도 구성이 무거운 토양은 효소 활성이 더 높습니다. 그러나 인버타아제는 점토 광물에 흡착되면 현저하게 불활성화되고(Hofmann et al., 1961; Skujins, 1976; Rawald, 1970), 몬모릴로나이트 함량이 높은 토양은 인버타아제 활성이 낮다는 보고가 있습니다. 인버타아제 활성이 토양 수분과 온도에 미치는 영향은 충분히 연구되지 않았지만, 많은 저자들이 열수 조건에 따른 활성의 계절적 변화를 설명하고 있습니다.

인버타아제의 잠재적 활성에 대한 온도의 영향을 자세히 연구하여(1975) 약 60°의 온도에서 최적 온도, 70°에서 토양을 가열한 후 효소 불활성화에 대한 임계값, 180°에서 3시간 가열한 후 완전한 비활성화를 설정했습니다. °C.

많은 저자들이 성장하는 식물에 따른 토양의 인버타아제 활성을 조사했습니다(Samtsevich, Borisova, 1972; Galstyan, 1974, Ross 1976; Cortez et al., 1972 등). 잔디 덮개 아래에 두꺼운 잔디가 형성되는 초원 과정의 발달은 인버타아제 활성의 증가에 기여합니다(Galstyan, 1959). 그러나 인버타아제 활성에 대한 식물의 영향이 확립되지 않은 연구도 있습니다(Konovalova, 1975).

토양에는 유기 화합물 형태의 인이 다량 함유되어 있으며, 이는 식물, 동물 및 미생물의 죽어가는 잔해와 함께 제공됩니다. 이들 화합물로부터 인산의 방출은 특정 포스파타제 효소를 갖는 상대적으로 좁은 범위의 미생물에 의해 수행됩니다(Chimitdorzhieva et al., 2001).

인 대사 효소 중에서 오르토포스포러스 모노포스포에스테라제의 활성이 가장 잘 연구되었습니다(Alexandrova, Shmurova, 1974; Skujins J.J., 1976; Kotelev et al., 1964). 포스파타제 생산자는 주로 토양 미생물의 세포입니다(Krasilnikov and Kotelev, 1957, 1959; Kotelev et al., 1964).

토양의 포스파타제 활성은 토양의 유전적 특성, 물리화학적 특성, 농업 문화 수준에 따라 결정됩니다. 토양의 물리화학적 특성 중 산성도는 포스파타제 활성에 특히 중요합니다. 산성 반응을 보이는 Soddy-podzolic 및 회색 숲 토양은 주로 산성 포스파타제를 함유하고 있으며, 약간 알칼리성 반응을 보이는 토양에는 알칼리성 포스파타제가 우세합니다. 산성산의 최적 활성은 다음과 같습니다.

포스파타제는 토양이 강산성 반응을 보이는 경우에도 약산성 영역에 있습니다(Khaziev, 1979; Shcherbakov et al., 1983, 1988). 이 사실은 복잡한 유기 인산염의 가수분해를 가속화하고 이용 가능한 인으로 토양을 풍부하게 하기 위해 산성 토양을 석회화하는 것이 중요하다는 것을 확인시켜 줍니다.

산도에 따라 토양에서 관찰된 포스파타제의 특징적인 분포는 미생물총의 구성에 의해 결정됩니다. 토양에는 특정 환경 조건에서 활성을 갖는 효소를 분비하는 미생물 군집이 있습니다.

토양의 총 포스파타제 활성은 효소의 기질인 부식질과 유기 인의 함량에 따라 달라집니다.

Chernozem은 가장 높은 포스파타제 활성을 특징으로 합니다. Soddy-podzolic 및 회색 숲 토양에서는 포스파타제 활성이 낮습니다. 이러한 산성 토양의 낮은 활성은 토양 광물에 의한 포스파타제의 더 강한 흡착에 기인합니다. 이러한 토양의 유기물 함량이 낮기 때문에 점토 광물이 부식된 유기물로 덮여 있는 고부엽토 체르노젬에 비해 광물의 흡착 표면이 더 많이 노출됩니다.

포스파타제 활동은 성장기 동안 역동적입니다. 안에 활성 단계여름철에 높은 토양 온도와 충분한 수분에서 식물이 자라는 동안 토양 포스파타제 활성은 최대입니다(Evdokimova, 1989).

일부 토양에서는 포스파타제 활성과 전체 미생물 수의 상관 관계가 지적되었으며(Kotelev et al., 1964; Aliev, Gadzhiev, 1978, 1979; Arutyunyan, 1975, 1977; 등) 유기물을 광물화하는 미생물 수 인 화합물 (Ponomareva et al., 1972), 기타 - 포스파타제 활성과 수 사이의 관계

미생물이 확립되지 않았습니다 (Ramirez-Martinez, 1989). 부식질의 영향은 부식질 함량이 다른 토양을 비교하고 토양 경작 조치를 수행할 때 프로파일을 따라 효소 활성의 변화 특성으로 나타납니다(Alexandrova, Shmurova, 1975; Arutyunyan, 1977). 많은 저자들에 의한 연구는 토양의 유기 인 함량에 대한 토양의 포스파타제 활성의 직접적인 의존성을 나타냅니다(Gavrilova et al., 1973; Arutyunyan, Galstyan, 1975; Arutyunyan, 1977; 등).

토양에서 포스파타제 풀 형성의 일반적인 패턴을 좀 더 자세히 고려해 보겠습니다.

토양 내 총 인의 상당 부분은 유기인 화합물(핵산, 뉴클레오티드, 피틴, 레시틴 등)로 구성됩니다. 토양에서 발견되는 대부분의 유기인산염은 식물에 직접 흡수되지 않습니다. 이들의 흡수는 포스포가수분해효소에 의해 수행되는 효소 가수분해가 선행됩니다. 토양 포스파타제의 기질은 휴믹산의 인뿐만 아니라 핵산, 인지질, 인단백질, 대사성 인산염으로 대표되는 비특이적 개별 화합물을 포함한 특정 휴믹 물질입니다. 전자는 휴믹 물질의 생물 발생의 결과로 토양에 축적되고, 후자는 일반적으로 식물 잔류물과 함께 토양에 들어가 중간 대사 반응의 산물로 축적됩니다.

역할 고등 식물농업에 사용되는 토양의 포스파타제 풀 형성은 미생물보다 낮으며 주로 작물 잔재 및 뿌리 삼출물이 토양으로 유입되는 것과 관련이 있습니다. 이는 (1994)의 데이터에 의해 확인되었습니다. 성장기 가수분해 활동에 대한 다양한 작물의 영향

및 산화환원 효소; 얇은 이탄 토양의 포스파타제, 인베르타제, 프로테아제, 우레아제, 카탈라아제. 포스파타제 활성은 보리, 감자, 검정 휴경지 등 모든 작물에서 거의 동일하고 다년생 풀에서는 약간 더 높은 것으로 나타났습니다. 반면 다른 효소의 활성은 토양 사용 패턴에 따라 크게 달라졌습니다.

, (1972)는 밀과 콩과 식물의 근권에서 포스파타제 활성의 증가를 언급했는데, 이는 근권 내 미생물 수의 증가 및 뿌리의 세포외 포스파타제 활성과 연관될 수 있습니다. 농약의 관점에서 볼 때 최종 결과는 식물 뿌리 시스템의 힘이 증가하면서 토양의 효소 풀이 성장하는 것이 중요합니다.

식물에서 농약이 고갈되면 근권 효과가 감소하고 결과적으로 토양 포스파타제 활성이 감소합니다. 단일 재배 재배 동안 토양의 포스파타제 활성이 크게 감소한 것으로 나타났습니다. 윤작에 토양을 포함시키면 가수분해 과정을 개선하기 위한 조건이 조성되어 인 화합물의 대사가 증가합니다. (에브도키모바, 1992)

(1994)은 자연(산림) 식생 아래 형성된 잔디-포졸 토양을 연구했습니다. 다른 구성토양 프로파일의 포스파타제 활성 분포, 불안정한 형태와 안정한 형태의 효소 사이의 비율, 공간적, 시간적 변동성을 결정했습니다. 자연 산림 식생 아래 형성된 토양에서 유전적 지평은 포스파타제 활성이 다르며 프로필의 분포는 부식질 함량과 밀접한 상관 관계가 있다는 것이 확립되었습니다. 데이터에 따르면, 포스파타제 활성은 낙엽층에서 가장 높은 것으로 관찰되었으며, 이후 부식질 축적층에서 여러 번 감소하고 토양층에서 급격히 감소했습니다.

가문비나무 숲(숲 식생) 아래 토양에서 20cm 이하. 초원 식생 아래에는 약간 다른 분포가 있습니다. 잔디 지평선의 최대 활동은 부식질 축적 지평선에서 1.5-2배 낮으며, 위의 내용을 바탕으로 40~60cm 이후에만 추가로 상당한 감소가 관찰됩니다. 자연 식물 아래의 포스파타제 풀 형성에 대한 최대 기여는 미생물과 기질인 식물 잔류물에 의해 기여되며 사후 세포내 효소는 약간 적은 역할을 한다는 결론을 내립니다.

토양의 생화학적 과정의 강도와 비옥도 수준은 토양에 효소를 공급하는 살아있는 유기체의 존재 조건과 토양에 효소의 고정에 기여하고 실제 활동을 조절하는 요인에 따라 달라집니다.

1.2. 토양의 효소 활동에 대한 중금속 및 미량 원소의 영향.

토양의 생물학적 특성을 진단하기 위해 효소 활성을 사용하는 유망한 분야 중 하나는 중금속으로 인한 토양 오염 수준을 확인하는 것입니다.

다양한 화학 화합물의 형태로 토양에 유입되는 중금속은 높은 수준으로 축적되어 토양 생물군의 정상적인 기능에 심각한 위험을 초래할 수 있습니다. 많은 양의 데이터가 문헌에 축적되어 있음을 알 수 있습니다. 부정적인 영향토양 생물군의 중금속으로 인한 토양 오염. 토양의 화학적 균형이 깨졌을 때, 스트레스가 많은 상황. 생물학적 지표가 다양한 토양 특성에 영향을 미치는 변화하는 조건에 농약 지표보다 더 일찍 반응한다는 증거가 있습니다(Lebedeva,

서지

이 작업의 목적은 탈수소효소, 카탈라아제, 인버타아제, 우레아제 등 4가지 효소 시스템을 사용하여 도로에서 다양한 거리에 있는 토양의 생물학적 활성을 확인하는 것입니다.

기본 개념

토양 효소학적 방법을 사용하면 토양 내 효소의 정량적 함량이 아니라 주로 토양 콜로이드 표면에 흡착(고정) 상태이고 부분적으로 토양 용액에 있는 효소의 활성을 결정할 수 있습니다.

토양 효소의 활성을 결정하는 방법의 원리는 반응 과정에서 처리되는 기질의 양이나 생성되는 반응 생성물을 고려하는 것입니다. 최적의 조건온도, 환경의 pH 및 기질 농도.

산화환원효소 부류에 속하는 효소는 토양뿐만 아니라 살아있는 유기체의 세포에서 생화학적 과정에서 주도적인 역할을 하는 산화환원 반응을 촉매합니다. 토양에서 가장 흔한 산화환원효소는 카탈라아제와 탈수소효소이며, 이들의 활성은 토양 생성의 중요한 지표입니다.

카탈라아제는 세포에 독성이 있는 과산화수소를 물과 분자 산소로 분해하는데, 이는 유기 물질의 산화에 대한 다양한 생화학 반응의 결과로 살아있는 유기체의 호흡 중에 형성됩니다.

카탈라아제 활성은 토양과 상호 작용하는 동안 과산화수소의 분해 속도를 측정하여 방출되는 산소량을 기반으로 한 가스 측정 방법으로 결정됩니다.

탈수소효소는 산화 가능한 기질에서 수소를 제거하여 호흡 과정에 참여하는 효소입니다. 일부 탈수소효소는 수소를 분자 산소로 직접 전달하고 다른 탈수소효소는 일부 수용체(예: 퀴논 및 메틸렌 블루)로 전달합니다.

탈수소효소의 활성을 확인하기 위해 무색 테트라졸륨염(2,3,5-트리페닐테트라졸륨 염화물(TTC)이 빨간색 포르마잔 화합물(트리페닐포르마잔(TFF))로 환원되는 수소 수용체로 사용됩니다.

가수 분해 효소는 에스테르, 글루코사이드, 아미드, 펩타이드 등 다양한 결합에 작용하는 다양한 복합 유기 화합물의 가수 분해 반응을 수행합니다. 이 클래스에는 인버타아제, 우레아제 등의 효소가 포함되며 그 활성은 생물학적 활성의 중요한 지표입니다. 토양의 활동을 측정하며 인위적 영향을 평가하는 데 널리 사용됩니다.

인버타제는 수크로스, 라피노스 및 스타키에의 p-프럭토푸라노사이드 결합에 작용하여 수크로스를 등몰량의 포도당과 과당으로 분해합니다.

인버타아제 활성의 광비색 측정은 자당이 분해되는 동안 형성된 환원당을 고려하는 것을 기반으로 합니다.

유기 질소 화합물의 분해는 세포외 효소의 직접적인 참여로 수행됩니다. 우레아제 활동 중에 형성된 암모니아는 식물 영양의 원천이 됩니다.

우레아제는 우레아의 가수분해를 촉매합니다. 가수분해의 최종 생성물은 암모니아와 이산화탄소. 요소는 식물 잔류물, 거름의 일부 및 질소 비료로 토양에 들어갑니다. 또한 단백질과 핵산과 같은 질소 유기 화합물의 변형 과정에서 중간 생성물로 토양 자체에서 형성됩니다.

카탈라아제 활성 측정

장비 및 시약:

가스측량 시스템(그림 8) H 2 O 2 10% 용액; CaCO 마.

쌀. 8 - 토양 시료의 카탈라아제 활성에 대한 가스 측정 측정을 위한 설치:

1 - 플라스크, 2 - 뷰렛, 3 - 어댑터, 4 - 물 전구

작업 순서

1. 체로 쳐진 흙 1g을 100cm 3 플라스크에 넣고 CaCO 3 0.5g을 첨가합니다.

2. 핀셋을 사용하여 10% 과산화수소 용액 1.7 cm 3 이 담긴 작은 유리를 바닥에 조심스럽게 놓습니다.

3. 4cm 3의 증류수로 토양 샘플을 적십니다.

4. 클램프가 장착된 티를 통해 벽이 두꺼운 고무가 있는 뷰렛에 튜브가 연결된 고무 마개로 플라스크를 단단히 닫습니다. 뷰렛은 전구와 통신합니다. 뷰렛과 전구에 물이 채워져 있습니다. 그 안의 수위는 균형을 이루고 배는 특정 높이로 고정됩니다.

5. 과산화수소가 담긴 용기가 뒤집히는 순간 스톱워치로 실험 시작을 표시하고 플라스크의 내용물을 흔든다. 손으로 플라스크 바닥을 직접 만지지 말고 실험 내내 혼합물을 계속 흔들어야 합니다. 방출된 산소는 뷰렛에서 물을 대체하며 그 수준이 기록됩니다.

6. 18~20℃의 온도에서 1분 동안 방출되는 분자 산소의 양을 고려합니다.

7. 카탈라아제 활성은 분당 토양 1g당 방출되는 산소의 양(cm 3)으로 표시됩니다. 결정 오류는 최대 5%입니다.

8. 모든 토양 샘플에 대해 유사한 절차를 수행합니다.

9. 표에 따르면. 15 연구된 토양의 카탈라아제 포화도를 평가합니다. .

테이블 15 ‑ 효소를 이용한 토양 농축도 평가 척도

탈수소효소 활성 측정

기구, 접시, 시약:

광색도계; 모눈 종이; 0.1M 포도당 용액; 2,3,5-트리페닐테트라졸륨 클로라이드(TTC)의 1% 용액; CaCO3; 에탄올; 트리페닐포르마잔(TFF).

작업 순서

1. 각 샘플의 공기 건조 토양 1g을 시험관에 넣고 CaCO3 10mg(주걱 끝에), 0.1M 포도당 용액 1cm3 및 1% TTX 용액 1cm3을 첨가합니다. 각 시험관의 내용물을 잘 섞는다.

2. 시험관을 무산소 장치에 넣고 10-12mmHg의 진공 상태에서 펌프를 사용하여 공기를 펌핑합니다. 미술. 2-3분 안에. 그런 다음 30°C에서 24시간 동안 배양합니다.

3. 배양 시간이 만료된 후 튜브의 내용물을 25 cm 3 에틸 알코올로 3~4회 추출합니다. 이렇게 하려면 시험관에 소량의 알코올을 넣고 붉은색이 나타날 때까지 5분간 흔듭니다. 종이 필터를 통해 하층토 액체를 침전시키고 여과시키십시오. 테스트 튜브에 알코올의 다음 부분을 추가합니다.

4. 청색 필터(500-600 nm)가 있는 FEC를 사용하여 생성된 착색 포르마잔 용액의 색도계를 작성합니다.

5. 표준곡선을 사용하여 포르마잔의 양을 밀리그램 단위로 계산합니다. 이를 위해 에틸알코올에 1cm3당 0.1mg의 농도로 포르마잔 표준 용액을 준비합니다. 표준 용액(약 5점)을 희석하여 곡선을 그리기 위한 작업 용액을 준비합니다. 시스템의 그래프 용지에 표준 곡선을 그립니다: 500-600 nm 파장의 광학 밀도 - 알코올의 포르마잔 농도.

6. 탈수소효소 활성을 계산합니다. 표에 따르면 15 연구된 토양의 탈수소효소 포화도를 평가합니다.

데이터 처리

탈수소효소 활성(X)은 다음 공식에 따라 하루 토양 10g당 TPP 밀리그램으로 표현됩니다.

여기서 V는 여과액의 총 부피, 25cm3입니다.

10 - 토양 무게에 대한 변환 계수, g;

v는 기질과 시약의 부피 1cm3의 곱입니다.

A - 검량선에서 얻은 TPP의 양, mg/cm3. 판정오차는 최대 8%이다.

인버타아제 활성 측정

기구, 접시, 시약:

광색도계; 5% 자당 용액; 아세테이트 완충액(pH 4.7); 톨루엔; 펠링 용액: a - 40 g CuSO 4 × 5H 2 O를 물에 용해시키고 1 dm 3으로 조정하고, 종이 필터를 통해 여과하고, b - 용해된 로셸 염(C 4 H 4 O 6 KNa × 4H 2 O) 200 g 증류수에 KOH 150g을 넣고 1dm3로 맞춘다.

작업 순서

1. 각 토양 샘플 5g을 용량 50cm3의 플라스크에 넣고 5% 자당 용액 10cm3, 아세테이트 완충액(pH 4.7) 10ml 및 톨루엔 5-6방울을 첨가합니다.

2. 플라스크를 마개로 밀봉하고 흔들어준 후 30℃ 온도의 항온조에 24시간 동안 넣어 주기적으로 흔들어 준다.

3. 배양 후, 플라스크의 내용물을 25 cm 3 용량 플라스크에 여과합니다. 마크를 가져 오십시오.

4. 여액에서 6 cm 3를 큰 시험관에 넣고 3 cm 3의 로셸 염 용액과 3 cm 3의 황산구리 용액을 넣고 잘 섞은 다음 수조에서 10 분간 끓입니다. 빨간색 침전물이 얻어집니다.

5. 물에 녹인 용액으로 시험관을 식힌 후, 내용물을 큰 시험관에 여과합니다. 파장 630nm, 큐벳 폭 1cm의 광 필터를 사용하여 FEC를 사용하여 투명한 여과액을 색도계로 측정합니다.

6. 검량선을 얻으려면 표준 용액(1cm3당 포도당 6mg)을 준비합니다. 희석하여 일련의 솔루션을 준비합니다. 광색도계 및 곡선 플롯: 광학 밀도 - 1 cm 3 단위의 포도당 농도.

7. 테이블에서 활동을 계산합니다. 15 연구된 토양의 인버타아제 포화도를 평가합니다.

데이터 처리

인버타아제 활성(X)은 다음 공식에 따라 24시간당 토양 1g당 포도당 밀리그램으로 표시됩니다.

여기서 A는 광학 밀도, mg/cm 3 의 검량선에서 얻은 포도당의 양입니다.

m - 토양 샘플, 5g;

V - 여액의 총 부피, 25 cm3;

v - 분석을 위해 취한 여과액의 부피, 6 cm3.

판정 오류 - 최대 5%.

토양의 우레아제 활성 측정

기구, 접시, 시약:

광색도계; 인산염 완충액(pH = 6.7) 중 2% 요소 용액; 로셸염 50% 용액; CCl 3 COOH(트리클로로아세트산)의 50% 용액; KS1 1% 용액; 네슬러 시약; 표준 용액 NH 4 C1.

작업 순서

1. 100 cm 3 용량의 플라스크에 공기 건조 토양 5 g을 넣고 인산염 완충액(pH 6.7)에 용해된 2% 요소 용액 20 cm 3 및 톨루엔 200 μl를 첨가합니다.

2. 플라스크를 단단히 닫고 37℃의 온도 조절 장치에 4시간 동안 놓아둔다.

3. 노출 후 50% 트리클로로아세트산 용액 1 cm 3 을 첨가합니다.

4. 토양에서 흡수된 암모니아를 대체하려면 50 cm 3 1 N을 추가합니다. 염화칼륨 용액.

5. 플라스크의 내용물을 여과합니다.

6. 여액 2 cm 3 를 부피 50 cm 3 용량 플라스크에 넣고 물로 30 cm 3 까지 희석한 다음 50% Rochelle 염 용액 2 cm 3 와 Nessler 시약 2 cm 3 를 첨가합니다. 플라스크에 표시선까지 물로 채우고 400 nm 파장의 유색 용액을 혼합하고 측색합니다.

8. 우레아제 활성을 계산합니다.

9. 표에 따르면. 15 연구된 토양의 요소분해효소 포화도를 평가합니다.

데이터 처리

우레아제 활성(X)은 다음 공식에 따라 4시간 동안 토양 1g당 N-NH 4 밀리그램으로 표시됩니다.

V - 여액의 총 부피, 50 cm3;

m - 토양 샘플, 5g.

자율 학습을 위한 질문:

1. 카탈라아제 활성이란 무엇입니까?

2. 인버타아제 활성을 정의합니다.

3. 우레아제 활성을 설명하십시오.

4. 완충 혼합물이란 무엇입니까?

5. 토양 효소 활성 측정 방법의 원리와 본질.

6. 토양 시료 수집 방법론.

애플리케이션

표 1 - 유기체의 대략적인 목록 - 부적의 지표

표 2 - 주파수당 100개 필드에서 유기체를 전환하기 위한 주파수 규모

애플리케이션

표 13. 정량회계 결과를 빈도값으로 변환

애플리케이션

부적 계산의 예

샘플: 도시 아래 강. 날짜 ________________ 커뮤니티: 오염.

Sh p =3; Sh α =15; 쉬β=23.

S=S(sh)/(Sh)-103/41=2.51/

오류 계산:

통계적 신뢰도의 정확도 구간은 95%입니다.

S=s±t 0.05초 S=2.51±2.02×0.1;

관련 정보.

토양의 효소 활성 [위도부터. 발효액 - 누룩] - 존재하는 효소로 인해 외인성 및 자체 유기 및 무기 화합물의 변형 과정에 촉매 효과를 나타내는 토양의 능력. 토양의 효소 활성을 특성화할 때 총 활성 지표를 의미합니다. 다양한 토양의 효소 활성은 동일하지 않으며 유전적 특성 및 상호 작용하는 환경 요인의 복합체와 연관되어 있습니다. 토양의 효소 활성 수준은 토양 1g당 단위 시간당 분해되는 기질의 양으로 표현되는 다양한 효소(인버타제, 프로테아제, 요소분해효소, 탈수소효소, 카탈라제, 포스파타제)의 활성에 의해 결정됩니다.

토양의 생촉매 활성은 미생물의 농축 정도와 토양의 유형에 따라 달라집니다. 효소의 활성은 부식질 함량, 반응 유형, 산화환원 전위 및 기타 프로필 지표가 다른 유전적 지평에 따라 다릅니다.

원시림 토양에서 효소 반응의 강도는 주로 산림 쓰레기의 지평선과 경작지 토양-경작지 층에 의해 결정됩니다. A 또는 Ap 지평선 아래에 위치한 모든 생물학적으로 덜 활동적인 유전적 지평선은 낮은 효소 활성을 갖습니다. 그들의 활동은 토양 경작에 따라 약간 증가합니다. 경작지를 위한 산림 토양 개발 후 형성된 경작지평면의 효소 활성은 산림 쓰레기와 비교하여 급격히 감소하지만 경작됨에 따라 증가하고 고도로 경작된 토양에서는 산림 쓰레기 지표에 접근하거나 초과합니다.

효소활성은 농업용도 및 농경문화 수준의 향상 과정에서 발생하는 토양의 비옥도 상태와 내부 변화를 반영합니다. 이러한 변화는 재배에 처녀 토양과 산림 토양이 관여하고 다양한 사용 방법을 통해 감지됩니다.

벨로루시 전역에서 연간 최대 0.9t/ha의 부식질이 경작 가능한 토양에서 손실됩니다. 침식의 결과로 매년 헥타르당 0.57톤의 부식토가 들판에서 회복 불가능하게 제거됩니다. 토양 제습의 이유는 토양 유기물의 광물화 증가, 토양 공급 부족으로 인한 광물화로 인한 새로운 부식질 형성 과정의 지연입니다. 유기비료그리고 토양의 효소 활성을 감소시킵니다.

토양 유기물의 생화학적 변형은 효소의 영향을 받는 미생물학적 활동의 결과로 발생합니다. 효소활성 토양미생물

효소는 동물, 식물, 미생물의 생명에서 특별한 역할을 합니다. 토양 효소는 식물, 동물 및 미생물 잔류물의 분해와 부식질 합성에 관여합니다. 결과적으로, 영양소는 소화하기 어려운 화합물에서 식물과 미생물이 쉽게 접근할 수 있는 형태로 전환됩니다. 효소는 높은 활성, 엄격한 작용 특이성 및 다양한 환경 조건에 대한 큰 의존성을 특징으로 합니다. 촉매 기능 덕분에 신체 내부나 외부에서 엄청난 양의 화학 반응이 빠르게 발생합니다.

다른 기준과 함께 토양 효소 활성은 토양 경작 정도를 결정하는 신뢰할 수 있는 진단 지표 역할을 할 수 있습니다. 연구결과 4, p. 91은 미생물학적 및 효소적 과정의 활동과 토양 비옥도를 높이는 조치의 실행 사이의 관계를 확립했습니다. 토양 경작과 비료는 미생물 발달을 위한 생태학적 조건을 크게 변화시킵니다.

현재 생물학적 개체에서 수천 개의 개별 효소가 발견되었으며, 그 중 수백 개가 분리되어 연구되었습니다. 살아있는 세포에는 최대 1000가지의 다양한 효소가 포함될 수 있으며 각 효소는 하나 또는 다른 화학 반응을 가속화하는 것으로 알려져 있습니다.

효소 사용에 대한 관심은 기술 공정의 안전성을 높이기 위한 요구 사항이 지속적으로 증가하고 있다는 사실에도 기인합니다. 모든 생물학적 시스템에 존재하며 이러한 시스템의 산물이자 도구인 효소는 생리학적 조건(pH, 온도, 압력, 무기 이온의 존재)에서 합성되고 기능한 후 쉽게 배설되어 아미노산으로 분해됩니다. 대부분의 효소 공정의 생성물과 폐기물은 모두 무독성이며 쉽게 분해됩니다. 또한, 산업계에서 사용되는 효소는 친환경적인 방법으로 생산되는 경우가 많습니다. 효소는 안전성과 증가된 생분해 능력뿐만 아니라 작용의 특이성, 온화한 반응 조건 및 높은 효율성으로 인해 비생물학적 촉매와 구별됩니다. 효소 작용의 효율성과 특이성으로 인해 높은 수율로 목적 생성물을 얻을 수 있으며, 이는 산업계에서 효소를 경제적으로 활용하는 데 도움이 됩니다. 효소를 사용하면 기술 공정에서 물과 에너지 소비를 줄이고, CO2 배출을 줄이며, 오염 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다. 환경기술주기의 부산물.

첨단 농업 기술의 사용은 경작 가능한 토양층뿐만 아니라 경작 가능한 토양층의 미생물학적 과정을 유리한 방향으로 변화시킬 수 있습니다.

세포외 효소의 직접적인 참여로 토양 유기 화합물이 분해됩니다. 따라서 단백질 분해 효소는 단백질을 아미노산으로 분해합니다.

우레아제는 요소를 CO2와 NH3로 분해합니다. 생성된 암모니아와 암모늄염은 식물과 미생물의 질소 영양원 역할을 합니다.

인버타아제와 아밀라아제는 탄수화물 분해에 관여합니다. 인산염 그룹의 효소는 토양의 유기인 화합물을 분해하고 후자의 인산염 체계에서 중요한 역할을 합니다.

토양의 일반적인 효소 활성을 특성화하기 위해 인버타아제, 카탈라아제, 프로테아제 등 대부분의 토양 미생물에 특징적인 가장 일반적인 효소가 일반적으로 사용됩니다.

우리 공화국의 상황에서 많은 연구가 16, p. 115 인위적인 영향에 따른 토양의 지력 및 효소 활성 수준의 변화를 연구하기 위해 얻은 데이터는 실험 조건 및 실험 조건의 차이로 인해 결과를 비교하기 어렵기 때문에 변화의 성격에 대한 포괄적인 답변을 제공하지 않습니다. 연구 방법.

이에 기초 경작의 자원 절약형 방법 개발과 토양 보호제의 사용을 바탕으로 특정 토양 및 기후 조건에서 토양의 부식질 상태 및 효소 활성을 개선하는 문제에 대한 최적의 해결책을 모색합니다. 구조를 보존하고 토양 압축을 방지하며 품질 상태를 개선하고 토양 비옥도를 복원하는 데 도움이 되는 윤작 최소 비용, 매우 관련이 있습니다.