Сочинение на тему Влияние сезонных колебаний и систем посева на микробную биомассу почвы и ферментативную активность

Продуктивность почвы в основном зависит от состояния почвы, что указывает на степень содержания микробного углерода в почве (SMC), микробного азота в почве (SMN), микробного фосфора в почве (SMP) и действия ферментов.

Микробная биомасса

Микробная биомасса является второстепенным компонентом органического вещества почвы и играет существенную роль в доступности питательных веществ для растений. Активные в природе микроорганизмы играют важную роль в переработке питательных веществ в экологии почвы. Микроорганизмы также функционируют как хороший каталог жизненного статуса почвы. Стойкость микробной биомассы, как и любого другого органического вещества, зависит от физических и химических характеристик почв и накопления микробной биомассы из-за пространственного рассеивания субстрата и микробов. Считается, что вспашка и другие виды практики способствуют разложению органических веществ, в том числе микробной биомассы. Выращивание приводит к быстрому увеличению количества микроорганизмов, которые быстро конденсируются в качестве основы доступного C. Аналогично, происходит увеличение содержания N после нарушения почвы, что может быть связано с минерализацией микробной биомассы.

Обычно почвенная микробная биомасса составляет около 1-4% от общего количества органического вещества в почве, причем в больших количествах на пастбищах или в лесах и в меньших количествах в пахотных землях (Sparling, 1992; Wang et al., 2004). Тем не менее, из-за различий в методах управления почвой и растениями, различий в фазе отбора проб и системах, используемых для анализа, был оценен более широкий диапазон соотношения углерода в микробной биомассе / общего органического углерода (от 0,27 до 7,0%). Независимо от его незначительного влияния на общее содержание органического вещества в почве, это заслуживающий внимания пул необходимых питательных компонентов (N, P & S) для растений, которые содержатся в формах, в основном безопасных от потери фиксации или выщелачивания. Согласившись с оценкой, сделанной на европейских почвах, он, безусловно, может иметь 100 кг N га-1 на пахотных почвах, тогда как на пастбищных и лесных почвах его воздействие может быть в 2–3 раза выше. В настоящее время общепризнано, что плодородие как природной, так и сельскохозяйственной экологии в основном зависит от круговорота питательных веществ в живых пулах растений, микроорганизмов и органических веществ.

Несколько исследований показали, что N из клеточной стенки микробов и из других клеточных веществ вносит решающий вклад в легко минерализуемый органический N в почве. Андерсон и Домш (1980) косвенно оценили количество необходимых питательных веществ в микробной биомассе 26 почв. Типичный объем N, P, K, депонированных в вегетативных клетках микрофлоры пахотных почв, который составляет 12,5 см, оценивается в 108, 83 и 70 кг га1. Jenkinson и Ladd (1981) оценили биомассу N и биомассу P как 95 и 11 кг га-1 с изменением 38 и 5 кг га-1. Они обнаружили тесную связь между N в микробной биомассе и поглощением N растениями; аналогичная связь была обнаружена между P в микробной биомассе и поглощением растений. Азам и соавт. (1989) оценили биомассу N в 64-186 кг га-1 и показали значительную связь с поглощением N растением пшеницы. Витт и соавт. (2000) выявили явный признак того, что биомасса постепенно смещается от поглотителя к источнику питательных веществ для растений, а рис является основной культурой. За исключением только что упомянутых исследований, практически нет доказательств прямого влияния биомассы на питательные вещества растений. Некоторое косвенное влияние присутствует, чтобы предложить значительную роль микробных питательных веществ в питательных веществах растений. Например, биомасса C характеризует 2-3% всей почвы C, что составляет 44-66 тонн га-1.

Van Veen и соавт. (1985) отметили снижение биомассы С и приливы минерализации после высыхания и увлажнения почв. Они также наблюдали оптимистическое влияние глин на создание и сохранение биомассы. Ladd et al. (1985) предположили, что тяжелые почвы (глины) сохраняют большую биомассу. Период поступления различных питательных элементов в микробную биомассу различен. Как правило, поступление фосфора из биомассы происходит быстрее по сравнению с углеродом из биомассы. Это связано с тем, что максимальная часть углерода биомассы находится в структурных частях микробной биомассы, которые в большей степени не подвержены разложению и остаются незатронутыми в течение жизни клетки, такой как клеточные стенки, в то время как фосфор биомассы в основном находится в более лабильные микробные клетки, такие как нуклеиновые кислоты, и лишь небольшая часть всего микробного фосфора встречается в непроницаемых формах, таких как клеточные стенки. Период поступления биомассы фосфора, определенный Kouno et al. (2002) было 37 дней, что было вдвое меньше, чем у углерода (82 дня). Более быстрые поступления фосфора биомассы и его огромных количеств (до 40% в почвенный покров леса) подчеркивают важность динамики фосфора микробной биомассы и ее роли в круговороте фосфора.

Севооборот имеет положительное влияние на C, N и микробную биомассу (McDaniel et al., 2014). Эти положительные влияния на урожайность и урожайность были названы «эффектом севооборота». Одно из предложений, проясняющих преимущества севооборотов, заключается в том, что увеличение разнообразия поступлений растений в органическое вещество почвы (SOM) со временем увеличивает биоразнообразие подземных районов и экологическую обработку почвы. Независимо от того, что они имеют короткие пространственные границы, было показано, что севообороты приводят к биологическому разнообразию почвенных микроорганизмов и фауны и распространению знаний об использовании микробного углерода.

Активность ферментов

Ферменты – это живые соединения, вырабатываемые органическими системами, которые способны самостоятельно выполнять процессы в живой клетке. Ферменты очень четко проявляют свое действие, и на их действие влияют многочисленные ситуации, такие как концентрация фермента в системе, величина субстрата, pH и температура. В почве многочисленные ферменты образуются микробами, которые действуют как органические реагенты.

Набор ферментов встречается в каждой почве, конфигурация которой определяется физическими, химическими, микробиологическими и биохимическими переменными почвы. Количества этих ферментов варьируют в разных почвенных экосистемах, в зависимости от содержания и состава органического вещества и микробной конфигурации. Эти ферменты могут включать дегидрогеназы, уреазы и фосфатазы, высвобождаемые из растений, животных и почвенных микробов. В результате различных исследований было установлено, что усиление ферментативного действия обычно является признаком недостаточной доступности некоторых определенных минеральных веществ в рассматриваемой экологии.

Дегидрогеназы

Дегидрогеназа считается жизненно важной составной частью целостных клеток микробов, и ее действие определяет общее биологическое действие почв. Окисление почвенного органического вещества усиливается в результате действия фермента дегидрогеназы, который способствует движению электронов и протонов между субстратом и акцепторами. Действие дегидрогеназы в почве определяется степенью и характером действия микробной биомассы почвы; следовательно, факторы, влияющие на развитие и действие микроорганизмов в почве, будут влиять на действие дегидрогеназы в почве.

Тип почвы косвенно влияет на действие дегидрогеназы, влияя на содержание органического вещества в почве. В целом, большее содержание органических веществ связано с улучшенным содержанием глины в почвах, и это твердый факт, что содержание органических веществ в почвах положительно связано с микробной биомассой и ее действием в почве. Таким образом, дегидрогеназа, являющаяся важной частью интегральных клеток микробов, будет расти с ростом популяции микробов в почве. Следовательно; Дегидрогеназное действие упоминается как косвенный указатель микробных популяций почвы. Гарсия-Гил и соавт. (2000) и Brzezinska (2006) показали сильную положительную корреляцию действия дегидрогеназы с бактериальной популяцией в почве.

Воздушно-водная среда в почвенной экологии влияет на действие дегидрогеназы. Исследования, направленные на оценку таких ситуационных эффектов, показали более сильное дегидрогеназное действие в затопленных почвах по сравнению с не затопленными почвами. Усиление действия фермента дегидрогеназы в ответ на наводнение связано со снижением окислительно-восстановительного потенциала в почвах. Затопление почвы приводит к быстрому снижению содержания кислорода в почве, что способствует преобразованию действия микроорганизмов из аэробного в анаэробный. Дыхательное действие почвенных микробов тесно связано с такими окислительно-восстановительными превращениями, которые могут служить индикаторами микробиологических окислительно-восстановительных методов в почвах. В условиях недостаточного или пониженного снабжения кислородом в почве факультативные анаэробы стимулируются, чтобы вывести метаболические изменения, связанные с действиями дегидрогеназы. Эти факультативные анаэробы используют формы железа (Fe + 3) вместо кислорода в качестве терминальных акцепторов электронов, такие ситуации в экологии влияют на источник железа для растений.

В нескольких исследованиях было предложено использование действия дегидрогеназы для оценки влияния управления на качество почвы, но в этом отношении были описаны противоположные открытия, например, вспашка может увеличиваться, а также снижать действие дегидрогеназы в почвах. Как правило, рост в …