Вивчено активність ферменту каталази в орному шарі ґрунту южнотаежной округу Зауральской холмисто-передгірній провінції Західно-Сибірської рівнинній лісорослинних області в залежності від віддаленості джерела електромагнітного випромінювання. Запропоновано схему визначення напруженості адаптаційних процесів в ґрунтових екосистемах.

Анотація наукової статті по сільському господарству, лісовому господарству, рибному господарству, автор наукової роботи - Щербаков І. В.


The activity of the enzyme catalase in topsoil in the zone of electromagnetic fields of power transmission lines

The article studies the activity of the enzyme catalase in topsoil in south taiga of Zauralsky foothill province of West Siberian plain forests depending on the distance of the source of electromagnetic radiation. The scheme for determining the tension of adaptation processes in soil ecosystems is proposed.


Область наук:

  • Сільське господарство, лісове господарство, рибне господарство

  • Рік видавництва: 2013


    Журнал: Аграрний вісник Уралу


    Наукова стаття на тему 'Активність ферменту каталази в орному шарі ґрунту в зоні електромагнітних полів ліній електропередач'

    Текст наукової роботи на тему «Активність ферменту каталази в орному шарі ґрунту в зоні електромагнітних полів ліній електропередач»

    ?Екологія iv

    активність ферменту каталази в орному шарі ґрунту в зоні електромагнітних полів ліній електропередач

    І. В. ЩЕРБАКОВ, 620100, г. Екатеринбург, аспірант, Сибірський тр., Д. 37; Уральський державний лісотехнічний університет

    тел .: 8 (343) 254-65-06

    Позитивна рецензія представлена ​​Е. В. Колтуновим, доктором біологічних наук, професором Ботанічного саду Уральського відділення Російської академії наук.

    Активність ферментів каталази в лісових ґрунтах при різному рівні напруженості електромагнітного випромінювання ліній електропередач (ЛЕП) залежить від таксаційних показників деревостанів, ступеня рекреаційного впливу та інших факторів. Тому доцільно здійснити визначення впливу електромагнітних полів від ЛЕП на грунтові екосистеми місцевості, не покритій деревами та кущами.

    Відбір проб проводився на поле сільськогосподарського призначення радгоспу імені Леніна. Згідно зі схемою лісорослинних районування Б. П. Колесникова, Р. С. Зубарєва, Е. П. Смолоногова [1], територія району досліджень відноситься до южнотаежной округу, Зауральской холмисто-передгірній провінції Західно-Сибірської рівнинній лісорослинних області. По полю проходить 3 лінії електропередач (дві на 500 кВ і одна 220 кВ). Роботи по відбору проб проводилися в весняний період (квітень, 2008 року) при температурі повітря 10-15 ° С, температура грунтів 6-7,5 оС.

    Проби ґрунту відбиралися: безпосередньо під ЛЕП 500 кВ, на відстані 30 і 60 м на трьох паралельних трансект. В якості контролю була використана грунт, віддалена від джерела ЕМП на 100 м, де природний фон магнітного поля склав 0,04 мкТл.

    Дані про величину магнітної індукції в місцях відбору проб (табл. 1) вказують на різке зниження останньої в міру віддалення від джерел електромагнітного поля (ЕМП). На відстанях 30 і 60 м від них створюється рівний електромагнітний фон 0,91,0 мкТл і 0,5-0,6 мкТл, відповідно.

    Результати досліджень (табл. 1) свідчать про неоднакове розподіл електромагнітної індукції на разноудаленних від ЛЕП пробних майданчиках ділянок досліджуваної території.

    Однак інші параметри грунтів (рН, вологість, показники перекис руйнує активності абиотического компонента грунту) практично однакові, хоча під лініями електропередачі на всіх ділянках вологість грунту найменша, що очевидно обумовлено високим рівнем ЕМВ.

    Для визначення ступеня впливу ЛЕП на грунтові екосистеми нами обгрунтовано застосування коефіцієнта активності каталази грунту-рослини (АКПР) і сумарної активності каталази грунту - рослини як експрес-методу (табл. 2), що дозволяє виявити ступінь напруженості адаптації ґрунтових екосистем і рослинних угруповань, які ростуть на них, до електромагнітного випромінювання різної інтенсивності.

    В цілому за отриманими даними простежується коливання активності каталази як в грунтах, так і в рослинних тканинах, на різних відстанях від ЛЕП, однак сумарна активність каталази на контрольній ділянці (29,2 ± 1,33 см3 О2 1 + 1 г / 2 + 1 м), який не відчуває хронічного опромінення * ЕМП,

    дещо більше, ніж середнє значення сумарної активності каталази на відстані до 60 м від ЛЕП (24,0 ± 1,13 см3 О2 1 + 1 г / 2 +,).

    у-i 2 + 2 + 1 хв, - -

    Згідно з отриманими даними (табл. 2), найбільш висока активність каталази відзначена в грунтах віддалених на відстань 60 м від ЛЕП при напруженості ЕМП 0,5 мкТл. Тут же виявлено найнижчий показник відношення активності каталази рослинної тканини до активності ферменту в грунті (АКРП), що свідчить про знижену активності каталази в рослинних тканинах. У той же час необхідно відзначити, що піддавалися ЕМІ найнижчі показники активності каталази грунту і рослин зафіксовані на дільниці, розташованій перпендикулярно центру провисання проводів (табл. 2).

    висновки.

    1. Проведені в даній роботі дослідження активності ферменту каталази в верхньому горизонті грунту на рівній земної поверхні при різному рівні напруженості електромагнітного поля ліній електропередачі виявили значне зниження останньої (від 32 до 70,4%) у міру наближення до джерела електромагнітного забруднення при відносно низьких значеннях показників активності (від 3,5 до 6,4 см3 О2 1 г / 2 хв). При цьому на рівновіддалених від ЛЕП ділянках показники магнітної індукції були практично однакові.

    2. Параметри грунту дослідженої території (рН, каталазная активність, вологість, перекис руйнує активність абиотической частини грунтів - показник наявності в ній металів зі змінною валентністю) відповідають грунтам даної природно-кліматичних зони.

    3. Застосування методів визначення активності ґрунтових ферментів з використанням даних паралельно проведеного дослідження ферментативної активності рослинності на одних і тих же пробних майданчиках з урахуванням запропонованого нами коефіцієнта АКРП (активність каталази рослина - грунт) при вивченні грунтів на територіях не зайнятих деревами та кущами може бути досить ефективним при проведенні екологічного моніторингу в зонах техногенного та інших видів антропогенного впливу.

    4. На підставі отриманих даних пропози-

    на схема визначення напруженості адаптаційних процесів в ґрунтових екосистемах, в якій величина сумарної активності каталази в верхньому горизонті грунту і рослинної тканини 29,2 ± 1,31 (см3 Про 11 г /), отримана на підставі опи-

    2 + 2 + 1 хв

    тов в грунтах віддалених від ЛЕП понад 100 м прийнята за 100%, при цьому чисельне значення відносного показника АКРП в них одно 3,56 ± 0,51.

    5. Матеріали даної роботи показали, що починається вивчення впливу ЕМП на грунту необхідно продовжувати, щоб завдяки своєчасно проведеним заходам, знизити до мінімуму шкідливість електромагнітного забруднення.

    Екологія {$

    Таблиця 1

    Результати дослідження ґрунтових зразків

    Відстань до ЛЕП, м Каталазна активність, см3 02 1 г абс. сухий. грунту, при часу вимірювання Активність абиотической частини, см3 О2 1 г Х + м Магнітна індукція, В, мкТл рН Вологість грунту,% АК абс. сухий. грунту, см3 О2 г / '2 2 хв

    30 з 1 хв 2 хв

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

    Ділянка № 1

    0 1,8 2,9 4,9 1,5 4,4 8,60 7,4 15 5,2 - 1,5 = 3,7

    1,5 2,5 4

    1,8 2,8 4,8

    30 1,7 3 5 1,50 5,2 1,00 7,4 20 6,5 - 1,5 = 5,0

    2,4 3,3 5,6

    1,7 3 5,2

    60 1,7 2,8 4,8 1,5 5,2 0,6 7,5 18 6,3 - 1,5 = 4,8

    1,9 3,3 5,5

    1,6 3,1 5,4

    Ділянка № 2

    0 1,7 2,7 4,7 1,8 4,3 4,7 7,3 14 5,1 -1,8 = 3,2

    1,5 2,3 4

    1,6 2,6 4,3

    30 2,2 3,2 4,6 1,8 5,4 0,9 7,1 18 6,6 - 1,8 = 4,8

    2 2,7 4,1

    2,6 4,5 7,5

    60 2,9 4,5 7 2,7 7,2 0,5 7,4 20 9,0 - 2,7 = 7,3

    2,6 4,3 6,9

    2,9 4,7 7,7

    Ділянка № 3

    0 2,5 3,9 5,4 2,0 ​​5,3 10,4 7,1 10 5,9 - 2,0 = 3,9

    2,1 3,4 5,1

    2,2 3,5 5,3

    30 1,7 3 5,5 1,8 5,6 1 7,1 10 6,2 - 1,8 = 4,4

    1,8 3,4 5,1

    2 3,8 6,3

    60 1,7 3,4 5,1 1,7 4,8 0,6 7,2 16 5,7 - 1,7 = 4,0

    2,5 3,2 4,8

    1,8 2,9 4,5

    Конт роль

    100 2,3 3,7 6,3 1,4 6,0 0,04 7,3 20 7,8 - 1,4 = 6,4

    Таблиця 2

    Динаміка напруженості адаптаційних процесів в грунтах на різному видаленні від ЛЕП

    перпендикулярно центру провисання проводів

    Відстань від ЛЕП, м Показник магнітної індукції, мкТл Активність каталази в грунті, см3 О2 1 г / 2 + 2 2 хв Активність каталази в тканинах рослин, см3 О 1 г / 2 1 хв Сумарна активність каталази, см3 О2 ж г / 2 + 2 + 1 хв АКРП, чисельне значення

    Ділянка № 1

    0 8,6 3,7 ± 0,15 15,6 ± 0,75 19,3 ± 0,92 4,2

    30 1,0 5,0 ± 0,14 11,6 ± 0,56 16,6 ± 0,74 2,8

    60 0,6 4,8 ± 0,17 15,0 ± 0,73 19,8 ± 0,94 3,13

    100 0,04 6,4 ± 0,21 22,8 ± 1,14 29,2 ± 1,33 3,56

    Ділянка № 2

    0 4,7 3,2 ± 0,18 20,9 ± 1,11 24,1 ± 1,22 6,53

    30 0,9 4,8 ± 0,13 20,9 ± 1,16 26,7 ± 1,14 4,2

    60 0,5 7,3 ± 0,17 19,9 ± 0,93 27,2 ± 1,26 2,72

    100 0,04 6,4 ± 0,21 22,8 ± 1,14 29,2 ± 1,33 3,56

    Ділянка № 3

    0 10,4 3,9 ± 0,16 19,7 ± 1,11 23,6 ± 1,12 5,1

    30 1,0 4,4 ± 0,17 23,7 ± 1,26 28,1 ± 1,34 5,4

    60 0,6 4,0 ± 0,17 28,1 ± 0,93 30,9 ± 1,56 7,1

    100 0,04 6,4 ± 0,21 22,8 ± 1,14 29,2 ± 1,33 3,56

    література

    1. Колесников Б. П., Зубарєва Р. С., Смолоногов Е. П. лісорослинних умов і типи лісів Свердловської області. Свердловськ: УНЦ АН СРСР, 1973. 177 с.


    Ключові слова: грунтово ФЕРМЕНТИ /АКТИВНІСТЬ КАТАЛАЗИ /ЛІНІЇ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧ /МАГНІТНЕ ПОЛЕ /SOIL FERMENTS (ENZYMES) /CATALASE ACTIVITY /POWER TRANSMISSION LINES /MAGNETIC FIELD

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити