Рошка О.В.

Дніпропетровський національний университет ім. Олеся Гончара

БІОЛОГІЧНА АКТИВНІСТЬ ҐРУНТІВ РЕКУЛЬТИВОВАНИХ ТЕРИТОРІЙ

Темпи рекультивації земель в деяких областях України з різних причин були недостатніми для своєчасного відтворення, що й затримало повернення їх колишньому землевласнику і землекористувачу для дальшого використання за призначенням. Наприклад, на гірничо-хімічному комбінаті в Дніпропетровській області добувається 45% марганцевої руди від загального її виробництва в нашій країні. Для видобутку руди комбінату відведено 11,2 тис. га землі, з яких сільськогосподарські угіддя займають 10,5 тис. га, а рілля – понад 8 тис. га. Марганцева руда залягає тут на глибині до 80 м, тому на видобуток 1 т руди припадає 17 м3 породи.
Техногенний рельєф стає значною складовою біоти, сприяє руйнуванню ґрунтів як важливої компоненти біогеоценозу. Для відновлення довкілля Західного Донбасу, ґрунти якого в значній мірі складають шахтні відвали [4], провідна роль надається проблемам лісової рекультивації порушених земель стійкими та невибагливими деревними формами. Ґрунти із складними системними зв’язками формують матеріально – енергетичні та інформаційні взаємодії, сприяють механізмам функціонування ґрунтових мікроорганізмів, ферментів, забезпечують процеси метаболізму [1]. Джерелом ґрунтових ферментів є рослини, мікроорганізми, фауна ґрунту, корені [2]. У ґрунті відбувається метаболізація різних біохімічних процесів залежно від фізико – хімічних властивостей ґрунтів та умов ґрунтоутворення. Ензими знаходяться у ґрунтах в комплексному стані за умов норми структури, будови та специфічності [3]. 
Метою даної роботи було визначення активності ферментів в ґрунтах головних лісоутворюючих деревних рослин Robinia pseudoacacia L., Betula pendula Rosh., Quercus robur L., Acer platanoides L. штучних фітоценозів на рекультивованих ділянках Західного Донбасу. Дані деревні культури характеризуються по відношенню до фізико-хімічних, лісорослинних особливостей шахтних порід, лесових суглинків, третинних пісків, гумусових субстратів, які розташовані у різних варіантах штучного едафотопу. Це потрібно для індикації функціонального стану рослин в антропогенних умовах штучних насаджень, виявлення умов прискорення фіторекультивації техногенних територій шляхом створення стійких біогеоценозів ґрунтозахисного та відтворюючого значення [1]. Досліджувались наступні варіанти насипних ґрунтів 1 – шахтна порода 2,0 м; 2– шахтна порода 1,0 м, пісок 0,5 м, суглинок 0,5 м; 4– суглинок 0,5 м, пісок 1,0 м, чорнозем 0,5 м; Закладку дослідних ділянок проведено у 1976 році.
У варіанті досліду №1 (шахтна порода) спостерігали наявність непропорційних поодиноких екземплярів дерев, тоді як у варіантах №2 та №4 відбувся нормальний ріст та розвиток рослин Robinia pseudoacacia L., Betula pendula Rosh., Quercus robur L., Acer platanoides L. .В умовах польового досліду у сезонній динаміці вивчали біологічну активність ґрунтів під даними деревами. Загальний вміст гумусу у дослідних грунтах коливається: 0,1% - 4,6%. Шахтна порода містить 0,1% гумусу, ємність поглинання складає 2,4 (мг-екв/100 г грунту) ,Ca 2+  – 1,83 (мг-екв/100 г грунту), Mg 2+  – 0,49 (мг-екв/100 г грунту), уреаза – 0,99 (мк моль аміаку/1гр. грунту), інвертаза – 4,3 (мг/1гр. грунту), каталаза – 0,8 (см3 О2/1гр. грунту за 1 хв.), дегідрогеназа – 0,47 (мг формазану на 10г грунту за 24 години), пероксидаза – 3,5 (мг пурпургалину за 24 г/1гр. грунту), фосфатаза – 0,098 (Р2О5 мг/10гр. грунту за 1 годину), коефіцієнт мікробного дихання – 0,07, серед мікроорганізмів переважно - Bacillus cereus, Вacillus mucoides, Bacillus megatherium. На ділянках з акацією переважають – Aspergillus terreus, Azotobacter chroococcum, Rhizobium trifolii, Rhizobium lupine, Actinomyces viridochromogenes, Penicillium liliacinum, Globisporus, Mortierella minutissima, коефіцієнт мікробного дихання – 0,12, уреаза – 1,98 (мк моль аміаку/1гр. грунту), інвертаза – 8,4 (мг/1гр. грунту), каталаза – 2,4 (см3 О2/1гр. грунту за 1 хв.), дегідрогеназа – 0,87 (мг формазану на 10г грунту за 24 години), пероксидаза – 8,2 (мг пурпургалину за 24 г/1гр. грунту), фосфатаза – 0,206 (Р2О5 мг/10гр. грунту за 1 годину); на ділянках з дубом переважають – Аctinomyces roseus, Aspergillus wentii, Penicillium luteum, Fusarium bulbigenum, Chrysosportium, коефіцієнт мікробного дихання – 0,17, уреаза – 2,68 (мк моль аміаку/1гр. грунту), інвертаза – 16,3 (мг/1гр. грунту), каталаза – 1,7 (см3 О2/1гр. грунту за 1 хв.), дегідрогеназа – 0,95 (мг формазану на 10г грунту за 24 години), пероксидаза – 8,9 (мг пурпургалину за 24 г/1гр. грунту), фосфатаза – 0,237 (Р2О5 мг/10гр. грунту за 1 годину). 
Таким чином, вивчення активності ґрунтових ферментів відкриває широкий та всебічний спектр характеристик процесів, які формуються в ґрунтах, сприяє моніторинговим дослідам для оцінки стану експериментальних деревних рослинних форм по фізіолого-біохімічним характеристикам у напрямку прогнозування вектору даних показників у різних видів рослин, які задіяні в рекультивації шахтних виробок та виявлення найбільш стійких форм. Активність ферментів залежить від типу біогеоценозу та змінюється за сезонами року. 

Література

1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. – М.: МГУ, 1970. – 487с.
2. Бабьева И.П. Зенова Г.М. Биология почв. – М., МГУ, 1993. – 248 с.
3. Долгова Л.Г. Ферментативна вктивність та мікробіологічні процеси в едафотопах техногенних регіонів // Екологія та ноосферологія. – 1999, №4. –Т. 8. – С.18–23.
4. Зверковский В.Н Вопросы лесной рекультивации нарушенных земель Западного Донбасса/ Зверковский В.Н., Тупика Н.П., Белова Н.А. // Вопросы степного лесоведения и охраны природи. – Днепропетровск, 1977. – С. 64–69.