विविध वर्गांच्या एंजाइमची क्रिया निश्चित करण्यासाठी पद्धती. तेल प्रदुषणामुळे मातीच्या एन्झाईमॅटिक क्रियेत बदल मातीच्या एन्झाइमचे स्वरूप

मातीच्या जैविक क्रियाकलापांच्या असंख्य निर्देशकांपैकी, मातीच्या एन्झाईम्सना खूप महत्त्व आहे. त्यांची विविधता आणि समृद्धता जमिनीत प्रवेश करणाऱ्या सेंद्रिय अवशेषांचे सलग जैवरासायनिक परिवर्तन करणे शक्य करते.

"एंझाइम" हे नाव लॅटिन "फर्मेंटम" वरून आले आहे - किण्वन, खमीर. उत्प्रेरकांची घटना अद्याप पूर्णपणे समजलेली नाही. उत्प्रेरकाच्या क्रियेचे सार म्हणजे रासायनिक अभिक्रियेसाठी आवश्यक असलेली सक्रियता उर्जा कमी करणे, कमी ऊर्जेची आवश्यकता असलेल्या आणि उत्प्रेरकाशिवाय घडणाऱ्या मध्यवर्ती अभिक्रियांद्वारे ते एका गोल मार्गाने निर्देशित करणे. यामुळे, मुख्य प्रतिक्रियेचा वेग देखील वाढतो.

एन्झाइमच्या कृती अंतर्गत, इंटरमीडिएट एन्झाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्सच्या निर्मिती दरम्यान उद्भवणाऱ्या त्याच्या रेणूच्या काही विकृतीमुळे सब्सट्रेटमधील इंट्रामोलेक्युलर बंध कमकुवत होतात.

एंजाइमॅटिक प्रतिक्रिया सामान्य समीकरणाद्वारे व्यक्त केली जाऊ शकते:

E+S -> ES -> E+P,

म्हणजे, सब्सट्रेट (S) एन्झाइम (E) सह उलटी प्रतिक्रिया देऊन एन्झाइम-सबस्ट्रेट कॉम्प्लेक्स (ES) तयार करतो. एंजाइमच्या कृती अंतर्गत प्रतिक्रियेचा एकंदर प्रवेग सामान्यतः 10 10 -10 15 असतो.

अशा प्रकारे, एन्झाईम्सची भूमिका अशी आहे की ते बायोला लक्षणीयरीत्या गती देतात रासायनिक प्रतिक्रियाआणि त्यांना सामान्य सामान्य तापमानात शक्य करा.

अजैविक उत्प्रेरकांच्या विपरीत एन्झाईम्समध्ये कृतीची निवडकता असते. एंजाइमच्या क्रियेची विशिष्टता या वस्तुस्थितीमध्ये व्यक्त केली जाते की प्रत्येक एंझाइम केवळ विशिष्ट पदार्थावर किंवा रेणूमधील विशिष्ट प्रकारच्या रासायनिक बंधांवर कार्य करते. त्यांच्या जैवरासायनिक स्वभावानुसार, सर्व एंजाइम उच्च-आण्विक प्रथिने पदार्थ आहेत. एंजाइम सिलिसेसची विशिष्टता त्यांच्यातील अमीनो ऍसिडच्या बदलाच्या क्रमाने प्रभावित होते. काही एन्झाईम्समध्ये प्रथिनाव्यतिरिक्त साधी संयुगे असतात. उदाहरणार्थ, विविध ऑक्सिडेटिव्ह एन्झाइम्समध्ये सेंद्रिय लोह संयुगे असतात. इतरांमध्ये तांबे, जस्त, मँगनीज, व्हॅनेडियम, क्रोमियम, जीवनसत्त्वे आणि इतर सेंद्रिय संयुगे यांचा समावेश होतो.

एन्झाईम्सचे एकत्रित वर्गीकरण प्रतिक्रिया प्रकाराच्या विशिष्टतेवर आधारित आहे आणि सध्या एन्झाईम्स 6 वर्गांमध्ये विभागले गेले आहेत. मातीत, ऑक्सिडॉरडक्टेस (जैविक ऑक्सिडेशन प्रक्रिया उत्प्रेरक) आणि हायड्रोलासेस (पाणी जोडून उत्प्रेरक विभाजन) यांचा सर्वाधिक अभ्यास केला जातो. मातीतील ऑक्सिडोरेक्टेसेसपैकी कॅटालेस, डिहायड्रोजेनेसेस, फेनोलॉक्सिडेसेस इत्यादी सर्वात सामान्य आहेत. ते बुरशी घटकांच्या संश्लेषणाच्या रेडॉक्स प्रक्रियेत भाग घेतात. हायड्रोलेसेसपैकी, इनव्हर्टेज, युरेस, प्रोटीज आणि फॉस्फेट-एमआय हे मातीत सर्वाधिक प्रमाणात वितरीत केले जातात. हे एंझाइम उच्च-आण्विक सेंद्रिय संयुगांच्या हायड्रोलाइटिक विघटनाच्या प्रतिक्रियांमध्ये भाग घेतात आणि त्याद्वारे मातीला पोषक तत्वांसह समृद्ध करण्यात महत्वाची भूमिका बजावतात जी वनस्पती आणि सूक्ष्मजीवांसाठी उपलब्ध असतात.

मोठ्या संख्येने संशोधक मातीच्या एन्झाइमॅटिक क्रियाकलापांचा अभ्यास करत आहेत. संशोधनाच्या परिणामी, हे सिद्ध झाले आहे की एंजाइमॅटिक क्रियाकलाप ही प्राथमिक मातीची वैशिष्ट्ये आहे. मातीची एन्झाइमॅटिक क्रिया ही जमिनीतील एन्झाईम्सच्या प्रवेश, स्थिरीकरण आणि क्रियांच्या संयोगाचा परिणाम आहे. मातीतील सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य हे सर्व मातीतील सजीव पदार्थ आहेत: वनस्पती, सूक्ष्मजीव, प्राणी, बुरशी, एकपेशीय वनस्पती, इ. मातीमध्ये जमा होऊन, एन्झाईम्स परिसंस्थेचा अविभाज्य प्रतिक्रियाशील घटक बनतात. सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य विविधता आणि एन्झाइम पूलच्या दृष्टीने माती ही सर्वात श्रीमंत प्रणाली आहे. मातीतील एन्झाईम्सची विविधता आणि समृद्धता विविध इनकमिंग सेंद्रिय अवशेषांचे सातत्यपूर्ण जैवरासायनिक परिवर्तन करण्यास अनुमती देते.

बुरशी निर्मिती प्रक्रियेत मातीचे एन्झाइम महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. वनस्पती आणि प्राण्यांच्या अवशेषांचे ह्युमिक पदार्थांमध्ये रूपांतर ही एक जटिल जैवरासायनिक प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये सूक्ष्मजीवांच्या विविध गटांचा समावेश होतो, तसेच मातीद्वारे स्थिर केलेले बाह्य कोशिकीय एन्झाईम्स. ह्युमिफिकेशनची तीव्रता आणि एंजाइमॅटिक क्रियाकलाप यांच्यात थेट संबंध प्रकट झाला आहे.

विशेषत: रासायनिक प्रदूषणादरम्यान, सूक्ष्मजीवांच्या जीवनासाठी मातीची परिस्थिती अत्यंत धोकादायक असते अशा प्रकरणांमध्ये एन्झाईम्सचे महत्त्व विशेषतः लक्षात घेण्यासारखे आहे. या प्रकरणांमध्ये, माती-अचल, आणि म्हणून स्थिर, एन्झाईम्सच्या क्रियेमुळे जमिनीतील चयापचय काही प्रमाणात अपरिवर्तित राहतो.

वैयक्तिक एंजाइमची जास्तीत जास्त उत्प्रेरक क्रिया तुलनेने लहान पीएच श्रेणीमध्ये दिसून येते, जी त्यांच्यासाठी इष्टतम आहे. निसर्गात पर्यावरणीय प्रतिक्रियांच्या विस्तृत श्रेणी (पीएच 3.5-11.0) असलेल्या माती असल्याने, त्यांच्या क्रियाकलाप पातळी खूप भिन्न आहेत.

विविध लेखकांच्या संशोधनाने हे सिद्ध केले आहे की मातीच्या एन्झाईमची क्रिया मातीच्या सुपीकतेचे अतिरिक्त निदान सूचक म्हणून काम करू शकते आणि मानववंशीय प्रभावामुळे त्यात होणारे बदल. निदान सूचक म्हणून एन्झाइमॅटिक क्रियाकलापाचा वापर कमी प्रायोगिक त्रुटी आणि नमुने साठवताना एन्झाइमची उच्च स्थिरता यामुळे सुलभ होते.

१.८.४. मातीची जैविक क्रिया

मातीचे बायोमॉनिटरिंग आणि बायोडायग्नोस्टिक्स आयोजित करताना, अग्रगण्य हे जैविक क्रियाकलापांचे सूचक असतात. अंतर्गत जैविक दृष्ट्याskaya क्रियाकलापजमिनीतील सर्व जैविक प्रक्रियांची तीव्रता (तीव्रता) समजून घेतली पाहिजे. ते वेगळे केले पाहिजे मातीची जैवजन्यता- विविध जीवांद्वारे मातीची लोकसंख्या. जैविक क्रियाकलाप आणि मातीची जैवजन्यता सहसा एकमेकांशी जुळत नाही.

मातीची जैविक क्रिया जमिनीतील एंजाइमच्या विशिष्ट साठ्याच्या एकूण सामग्रीद्वारे निर्धारित केली जाते, दोन्ही वनस्पती आणि सूक्ष्मजीवांच्या जीवनादरम्यान सोडल्या जातात आणि मृत पेशींचा नाश झाल्यानंतर मातीमध्ये जमा होतात. मातीची जैविक क्रिया जमिनीच्या परिसंस्थेतील पदार्थ आणि उर्जेच्या परिवर्तनाच्या प्रक्रियेचा आकार आणि दिशा, सेंद्रिय पदार्थांच्या प्रक्रियेची तीव्रता आणि खनिजांचा नाश दर्शवते.

मातीच्या जैविक क्रियाकलापांचे खालील संकेतक वापरले जातात: मातीच्या बायोटाच्या विविध गटांची संख्या आणि बायोमास, त्यांची उत्पादकता, मातीची एन्झाइमॅटिक क्रियाकलाप, घटकांच्या चक्राशी संबंधित मूलभूत प्रक्रियांची क्रिया, काही ऊर्जा डेटा, प्रमाण आणि दर मातीतील जीवांचे टाकाऊ पदार्थ जमा करणे.

सर्व किंवा बहुतेक जीवांद्वारे जमिनीत केल्या जाणाऱ्या महत्त्वाच्या आणि सामान्य प्रक्रियांचा (उदाहरणार्थ, थर्मोजेनेसिस, एटीपीचे प्रमाण) अभ्यास करणे व्यावहारिकदृष्ट्या अशक्य आहे या वस्तुस्थितीमुळे, ते अधिक विशिष्ट प्रक्रियांची तीव्रता निर्धारित करतात, जसे की सोडणे. CO 2, अमीनो ऍसिडचे संचय इ.

जैविक क्रियाकलापांचे संकेतक विविध पद्धती वापरून निर्धारित केले जातात: सूक्ष्मजीवशास्त्रीय, जैवरासायनिक, शारीरिक आणि रासायनिक.

मातीची जैविक क्रिया (आणि त्यानुसार, त्याचे निर्धारण करण्याच्या पद्धती) वास्तविक आणि संभाव्यत विभागल्या जातात. संभाव्य जैविक क्रियाकलाप कृत्रिम परिस्थितीत मोजले जातात जे विशिष्ट जैविक प्रक्रियेसाठी अनुकूल असतात. वास्तविक (वास्तविक, नैसर्गिक, फील्ड) जैविक क्रियाकलाप नैसर्गिक (फील्ड) परिस्थितीत मातीची वास्तविक क्रिया दर्शवते. हे फक्त थेट शेतात मोजले जाऊ शकते.

मातीची संभाव्य जैविक क्रिया निश्चित करण्याच्या पद्धती संभाव्य मातीची सुपीकता, खताची डिग्री, लागवड, धूप आणि कोणत्याही रसायनांसह दूषित होण्याचे चांगले निदान निर्देशक म्हणून काम करू शकतात. तथापि, नैसर्गिक परिस्थितीत होणाऱ्या जैविक प्रक्रियेची तीव्रता दर्शवताना, एखाद्याने वास्तविक जैविक क्रियाकलाप निश्चित करण्यासाठी पद्धती वापरल्या पाहिजेत, कारण वास्तविक परिस्थितीत मर्यादित घटक (पर्यावरण pH, तापमान, आर्द्रता इ.) तीव्रतेने तीव्रतेने मर्यादित करू शकतात. प्रक्रिया आणि, मोठी क्षमता असूनही, प्रक्रिया खूप मंद असू शकते.

मातीच्या जैविक क्रियाकलाप निर्देशकांचे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे त्यांचे महत्त्वपूर्ण अवकाशीय आणि ऐहिक भिन्नता, ज्यासाठी ते निर्धारित करताना मोठ्या संख्येने पुनरावृत्ती निरीक्षणे आणि काळजीपूर्वक भिन्नता-सांख्यिकीय प्रक्रिया आवश्यक आहे.

मातीची जैविक क्रिया त्याच्या भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांशी जवळून संबंधित आहे, जसे की बुरशी स्थिती, रचना, अल्कधर्मी-आम्ल स्थिती, रेडॉक्स क्षमता आणि इतर. हे लक्षात घ्यावे की भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म तुलनेने पुराणमतवादी संचित वैशिष्ट्ये आणि मातीचे गुणधर्म दर्शवितात, मातीच्या जीवशास्त्रात गतिशील गुणधर्मांचे संकेतक आहेत जे मातीच्या जीवनाच्या आधुनिक पद्धतीचे सूचक आहेत.

मानववंशीय प्रभावाचे नकारात्मक परिणाम ओळखण्यासाठी, माती आच्छादन निरीक्षण वापरले जाते. अधोगती घटना प्रामुख्याने जैविक वस्तूंवर परिणाम करते, जैविक क्रियाकलाप कमी करते आणि शेवटी, प्रजनन क्षमता. म्हणूनच, जैविक निदान पद्धतींचा वापर प्रारंभिक टप्प्यात मानववंशजन्य प्रभावाचे नकारात्मक परिणाम निर्धारित करणे शक्य करते. विविध दूषित घटकांचे निदान करण्यासाठी हे विशेषतः खरे आहे.

जैविक निर्देशकांचे इतरांपेक्षा बरेच फायदे आहेत. प्रथम, बाह्य प्रभावांना उच्च संवेदनशीलता आणि प्रतिसाद आहे, दुसरे म्हणजे, ते प्रक्रियेच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात नकारात्मक प्रक्रियांचे निरीक्षण करणे शक्य करतात आणि तिसरे म्हणजे, केवळ त्यांच्याद्वारेच एखाद्या प्रभावाचा न्याय करू शकतो ज्यामुळे मातीची भौतिक रचना लक्षणीय बदलत नाही.

(रेडिओएक्टिव्ह आणि बायोसिडल दूषितता). लक्षणीय तोट्यांमध्ये मोठ्या अवकाशीय आणि ऐहिक परिवर्तनशीलता समाविष्ट आहेत.

सध्या, जैविक निर्देशकांचा एक मोठा संच विकसित केला गेला आहे जो वनस्पतींना जीवन घटक प्रदान करण्याची मातीची क्षमता निर्धारित करतो, म्हणजेच ते मातीची संभाव्य सुपीकता निर्धारित करतात आणि उत्पादकतेशी संबंधित असतात.

डिहायड्रोजेनेसेस, कॅटालेस, इनव्हर्टेज, युरेस: चार एन्झाइम प्रणाली वापरून रस्त्यापासून वेगवेगळ्या अंतरावरील मातीची जैविक क्रिया निश्चित करणे हा या कामाचा उद्देश आहे.

मूलभूत संकल्पना

मातीच्या एन्झाइमोलॉजिकल पद्धतींमुळे जमिनीतील एन्झाईम्सची परिमाणवाचक सामग्री नाही, तर मातीच्या कोलाइड्सच्या पृष्ठभागावर आणि अंशतः मातीच्या द्रावणात प्रामुख्याने शोषलेल्या (अचल) स्थितीत असलेल्या एन्झाईमची क्रिया निश्चित करणे शक्य होते.

मातीच्या एन्झाईम्सची क्रियाशीलता निर्धारित करण्याच्या पद्धतीचे सिद्धांत प्रतिक्रिया प्रक्रियेदरम्यान प्रक्रिया केलेल्या सब्सट्रेटचे प्रमाण किंवा तापमान, पीएच आणि सब्सट्रेट एकाग्रतेच्या इष्टतम परिस्थितीत परिणामी प्रतिक्रिया उत्पादनावर आधारित आहे.

ऑक्सिडोरेडक्टेसेसच्या वर्गातील एन्झाईम्स रेडॉक्स प्रतिक्रियांना उत्प्रेरित करतात जे सजीवांच्या पेशींमध्ये तसेच मातीमध्ये जैवरासायनिक प्रक्रियेत प्रमुख भूमिका बजावतात. मातीत सर्वात सामान्य ऑक्सिडो-रिडक्टेसेस कॅटालेस आणि डिहायड्रोजेनेस आहेत, ज्याची क्रिया मातीच्या उत्पत्तीचे महत्त्वपूर्ण सूचक आहे.

कॅटालेस हायड्रोजन पेरॉक्साइड, जे पेशींसाठी विषारी आहे, पाण्यात आणि आण्विक ऑक्सिजनमध्ये विघटित करते, जे सेंद्रिय पदार्थांच्या ऑक्सिडेशनच्या विविध जैवरासायनिक प्रतिक्रियांच्या परिणामी सजीवांच्या श्वासोच्छवासाच्या वेळी तयार होते.

कॅटालेस क्रियाकलाप गॅसोमेट्रिक पद्धतीद्वारे सोडल्या जाणाऱ्या ऑक्सिजनच्या प्रमाणानुसार निर्धारित केला जातो, मातीशी संवाद साधताना हायड्रोजन पेरोक्साईडच्या विघटनाचा दर मोजण्यावर आधारित.

डिहायड्रोजेनेसेस हे एंझाइम आहेत जे ऑक्सिडायझेबल सब्सट्रेट्समधून हायड्रोजन काढून श्वसन प्रक्रियेत भाग घेतात. काही डिहायड्रोजनेस हायड्रोजन थेट आण्विक ऑक्सिजनमध्ये हस्तांतरित करतात, इतर - काही स्वीकारकर्त्यांना, उदाहरणार्थ, क्विनोन्स आणि मिथिलीन ब्लूमध्ये.

डिहायड्रोजनेजची क्रियाशीलता निश्चित करण्यासाठी, रंगहीन टेट्राझोलियम क्षार (2,3,5-ट्रायफेनिल्टेट्राझोलियम क्लोराईड (TTC), जे लाल फॉर्मॅझन संयुगे (ट्रिफेनिलफॉर्मझान (TFF)) मध्ये कमी केले जातात ते हायड्रोजन स्वीकारणारा म्हणून वापरले जातात.

हायड्रोलेसेस विविध प्रकारच्या जटिल सेंद्रिय संयुगांच्या हायड्रोलिसिस प्रतिक्रिया करतात, विविध बंधांवर कार्य करतात: एस्टर, ग्लुकोसाइड, एमाइड, पेप्टाइड इ. या वर्गात एन्झाईम्स इनव्हर्टेज, यूरेस इत्यादींचा समावेश आहे, ज्याची क्रिया जैविक व्यवस्थेचे महत्त्वपूर्ण सूचक आहे. मातीची क्रिया आणि मानववंशीय प्रभावाचे मूल्यांकन करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

इनव्हर्टेज हे सुक्रोज, रॅफिनोज आणि स्टॅच्यो मधील पी-फ्रुक्टोफ्युरानोसाइड बाँडवर कार्य करते आणि सुक्रोजचे समतुल्य प्रमाणात ग्लुकोज आणि फ्रक्टोजमध्ये खंडित करते.

इनव्हर्टेज क्रियाकलापांचे फोटोकोलोरीमेट्रिक निर्धारण हे सुक्रोजच्या विघटन दरम्यान तयार होणारी कमी शर्करा लक्षात घेण्यावर आधारित आहे.

सेंद्रिय नायट्रोजनयुक्त संयुगांचे विघटन बाह्य एंझाइम्सच्या थेट सहभागाने होते. urease क्रियाकलाप दरम्यान तयार अमोनिया वनस्पती पोषण एक स्रोत म्हणून काम करते.

युरेस युरियाचे हायड्रोलिसिस उत्प्रेरित करते. हायड्रोलिसिसची अंतिम उत्पादने अमोनिया आणि कार्बन डायऑक्साइड आहेत. युरिया वनस्पतींचे अवशेष, खत आणि नायट्रोजन खताचा भाग म्हणून जमिनीत प्रवेश करते; हे नायट्रोजनयुक्त सेंद्रिय संयुगे - प्रथिने आणि न्यूक्लिक ॲसिडच्या परिवर्तनाच्या प्रक्रियेत एक मध्यवर्ती उत्पादन म्हणून मातीमध्ये देखील तयार होते.

कॅटालेस क्रियाकलापांचे निर्धारण

उपकरणे आणि अभिकर्मक:

गॅसोमेट्रीसाठी प्रणाली (अंजीर 8); H 2 O 2 चे 10% समाधान; CaCO ई.

तांदूळ. 8 - मातीच्या नमुन्यांमध्ये कॅटालेस क्रियाकलापाच्या गॅसोमेट्रिक निर्धारासाठी स्थापना:

1 - फ्लास्क, 2 - बुरेट, 3 - अडॅप्टर, 4 - पाण्यासह बल्ब

काम पुर्ण करण्यचा क्रम

1. 100 सेमी 3 फ्लास्कमध्ये 1 ग्रॅम चाळलेली माती घाला, 0.5 ग्रॅम CaCO 3 घाला.

2. चिमटा वापरून, तळाशी 10% हायड्रोजन पेरोक्साईड द्रावणाचा 1.7 सेमी 3 सह लहान काच काळजीपूर्वक ठेवा.

3. मातीचा नमुना 4 सेमी 3 डिस्टिल्ड वॉटरने ओलावा.

4. क्लॅम्पने सुसज्ज टीद्वारे जाड-भिंतीच्या रबरासह बुरेटला जोडलेल्या ट्यूबसह रबर स्टॉपरसह फ्लास्क घट्ट बंद करा. ब्युरेट बल्बशी संवाद साधते. ब्युरेट आणि बल्ब पाण्याने भरलेले आहेत. त्यातील पाण्याची पातळी संतुलित असते आणि नाशपाती एका विशिष्ट उंचीवर निश्चित केली जाते.

5. हायड्रोजन पेरोक्साईड असलेले जहाज उलटल्यावर स्टॉपवॉचने प्रयोगाची सुरुवात चिन्हांकित करा आणि यानंतर फ्लास्कमधील सामग्री हलवा. आपल्या हातांनी फ्लास्कच्या तळाला थेट स्पर्श न करता मिश्रण हलवणे संपूर्ण प्रयोगात चालू ठेवावे. सोडलेला ऑक्सिजन ब्युरेटमधून पाणी विस्थापित करतो, ज्याची पातळी लक्षात घेतली जाते.

6. सोडलेल्या आण्विक ऑक्सिजनचे प्रमाण 18-20 0 सेल्सिअस तापमानात 1 मिनिटासाठी विचारात घेतले जाते.

7. कॅटालेस क्रियाकलाप प्रति मिनिट 1 ग्रॅम मातीमध्ये सोडल्या जाणाऱ्या ऑक्सिजनच्या मात्रा (सेमी 3) मध्ये व्यक्त केला जातो. 5% पर्यंत निर्धारण त्रुटी.

8. सर्व मातीच्या नमुन्यांसह समान प्रक्रिया करा.

9. टेबलनुसार. 15 कॅटालेससह अभ्यास केलेल्या मातीच्या संपृक्ततेच्या डिग्रीचे मूल्यांकन करा .

टेबल 15 ‑ एन्झाईम्ससह मातीच्या संवर्धनाची डिग्री मोजण्यासाठी स्केल

डिहायड्रोजनेज क्रियाकलापांचे निर्धारण

उपकरणे, डिशेस, अभिकर्मक:

फोटोकोलोरिमीटर; आलेख कागद; 0.1 एम ग्लुकोज द्रावण; 2,3,5-ट्रिफेनिल्टेट्राझोलियम क्लोराईड (टीटीसी) चे 1% समाधान; CaCO 3; इथेनॉल; ट्रायफेनिलफॉर्मझान (TFF).

काम पुर्ण करण्यचा क्रम

1. प्रत्येक नमुन्यातील 1 ग्रॅम हवा-कोरडी माती चाचणी ट्यूबमध्ये ठेवा, CaCO 3 चे 10 मिलीग्राम (स्पॅटुलाच्या टोकावर), 0.1 एम ग्लुकोज द्रावणाचे 1 सेमी 3 आणि 1% TTX द्रावणाचे 1 सेमी 3 घाला; प्रत्येक चाचणी ट्यूबमधील सामग्री पूर्णपणे मिसळा.

2. टेस्ट ट्यूब्स ॲनारोस्टॅटमध्ये ठेवा आणि 10-12 मिमी एचजीच्या व्हॅक्यूममध्ये पंपसह हवा बाहेर काढा. कला. 2-3 मिनिटांत. नंतर 24 तास 30 0 सेल्सिअस तापमानात उष्मायन करा.

3. उष्मायनाची वेळ कालबाह्य झाल्यानंतर, 3-4 डोसमध्ये 25 सेमी 3 एथिल अल्कोहोलसह ट्यूबमधील सामग्री काढा. हे करण्यासाठी, चाचणी ट्यूबमध्ये अल्कोहोलचा एक छोटासा भाग घाला आणि लाल रंग येईपर्यंत 5 मिनिटे हलवा. ते स्थिर होऊ द्या आणि कागदाच्या फिल्टरद्वारे जमिनीतील द्रव फिल्टर करू द्या. टेस्ट ट्यूबमध्ये अल्कोहोलचा पुढील भाग जोडा.

4. निळ्या फिल्टर (500-600 nm) सह FEC वापरून परिणामी रंगीत फॉर्माझन द्रावणाचा रंग मोजा.

5. मानक वक्र वापरून मिलिग्राममध्ये फॉर्मझानचे प्रमाण मोजा. हे करण्यासाठी, इथाइल अल्कोहोलमध्ये फॉर्मझानचे मानक द्रावण 0.1 मिलीग्राम प्रति 1 सेमी 3 च्या एकाग्रतेवर तयार करा. मानक द्रावण (अंदाजे 5 गुण) पातळ करून वक्र काढण्यासाठी कार्यरत उपाय तयार करा. सिस्टीममधील आलेख कागदावर एक मानक वक्र काढा: 500-600 एनएमच्या तरंगलांबीवर ऑप्टिकल घनता - अल्कोहोलमध्ये फॉर्मझानची एकाग्रता.

6. डिहायड्रोजनेज क्रियाकलापांची गणना करा. टेबलनुसार 15 डिहायड्रोजनेजसह अभ्यास केलेल्या मातीच्या संपृक्ततेच्या डिग्रीचे मूल्यांकन करा.

डेटा प्रोसेसिंग

डिहायड्रोजनेज क्रियाकलाप (X) सूत्रानुसार प्रतिदिन 10 ग्रॅम माती TPP च्या मिलीग्राममध्ये व्यक्त केला जातो:

जेथे V हे फिल्टरचे एकूण खंड आहे, 25 cm3;

10 - मातीच्या वजनासाठी रूपांतरण घटक, ग्रॅम;

v हे सब्सट्रेट आणि अभिकर्मक, 1 सेमी 3 च्या खंडांचे उत्पादन आहे;

A - कॅलिब्रेशन वक्र, mg/cm3 पासून प्राप्त TPP ची रक्कम. निर्धाराची त्रुटी 8% पर्यंत आहे.

इनव्हर्टेज क्रियाकलापांचे निर्धारण

उपकरणे, डिशेस, अभिकर्मक:

फोटोकोलोरिमीटर; 5% सुक्रोज द्रावण; एसीटेट बफर (पीएच 4.7); toluene; फेलिंगचे द्रावण: a - 40 g CuSO 4 × 5H 2 O पाण्यात विरघळले आणि 1 dm 3 मध्ये समायोजित केले, पेपर फिल्टरद्वारे फिल्टर केले, b - 200 ग्रॅम रॉकेल मीठ (C 4 H 4 O 6 KNa × 4H 2 O) विरघळले. डिस्टिल्ड वॉटरमध्ये, 150 ग्रॅम KOH घाला आणि 1 dm 3 समायोजित करा

काम पुर्ण करण्यचा क्रम

1. प्रत्येक मातीचा नमुना 5 ग्रॅम 50 सेमी 3 क्षमतेच्या फ्लास्कमध्ये ठेवा, 5% सुक्रोज सोल्यूशनमध्ये 10 सेमी 3, एसीटेट बफर (पीएच 4.7) 10 मिली आणि टोल्यूनिचे 5-6 थेंब घाला.

2. फ्लास्क स्टॉपर्ससह सील करा, शेक करा, थर्मोस्टॅटमध्ये 30 0 सेल्सिअस तापमानात 24 तास ठेवा आणि वेळोवेळी त्यांना हलवा.

3. उष्मायनानंतर, फ्लास्कमधील सामग्री 25 सेमी 3 व्हॉल्यूमेट्रिक फ्लास्कमध्ये फिल्टर करा. चिन्हावर आणा.

4. फिल्टरमधून, 6 सेमी 3 मोठ्या टेस्ट ट्यूबमध्ये घ्या, त्यात 3 सेमी 3 रोशेल मीठ आणि 3 सेमी 3 कॉपर सल्फेटचे द्रावण घाला, चांगले मिसळा आणि वॉटर बाथमध्ये 10 मिनिटे उकळवा. एक लाल अवक्षेप प्राप्त आहे.

5. चाचणी ट्यूब पाण्यात द्रावणाने थंड करा, त्यातील सामग्री मोठ्या चाचणी ट्यूबमध्ये फिल्टर करा. 630 nm तरंगलांबी, क्युवेट रुंदी 1 सेमी असलेल्या लाईट फिल्टरचा वापर करून FEC वापरून पारदर्शक फिल्टरचा रंग मोजा.

6. कॅलिब्रेशन वक्र प्राप्त करण्यासाठी, एक मानक उपाय तयार करा: 6 मिलीग्राम ग्लुकोज प्रति 1 सेमी 3. पातळ करून उपायांची मालिका तयार करा. फोटोकोलोरिमीटर आणि प्लॉट एक वक्र: ऑप्टिकल घनता - 1 सेमी 3 मध्ये ग्लुकोज एकाग्रता.

7. टेबलवरून क्रियाकलापांची गणना करा. 15 अभ्यास केलेल्या मातीच्या संपृक्ततेच्या डिग्रीचे इन्व्हर्टेजसह मूल्यांकन करा.

डेटा प्रोसेसिंग

इनव्हर्टेज क्रियाकलाप (X) सूत्रानुसार प्रति 24 तास प्रति 1 ग्रॅम ग्लूकोज मिलीग्राममध्ये व्यक्त केला जातो:

जेथे A हे ऑप्टिकल घनता, mg/cm 3 वरून अंशांकन वक्रातून मिळवलेले ग्लुकोजचे प्रमाण आहे;

m - मातीचा नमुना, 5 ग्रॅम;

व्ही - फिल्टरेटची एकूण मात्रा, 25 सेमी 3;

v - विश्लेषणासाठी घेतलेल्या फिल्टरचे प्रमाण, 6 सेमी 3.

निर्धारण त्रुटी - 5% पर्यंत.

मातीच्या urease क्रियाकलापांचे निर्धारण

उपकरणे, डिशेस, अभिकर्मक:

फोटोकोलोरिमीटर; फॉस्फेट बफरमध्ये 2% युरिया द्रावण (पीएच = 6.7); रोशेल मीठ 50% समाधान; CCl 3 COOH (ट्रायक्लोरोएसेटिक ऍसिड) चे 50% समाधान; KS1 चे 1% समाधान; नेस्लरचे अभिकर्मक; मानक समाधान NH 4 C1.

काम पुर्ण करण्यचा क्रम

1. 100 सेमी 3 क्षमतेच्या फ्लास्कमध्ये 5 ग्रॅम हवेत वाळलेली माती ठेवा, फॉस्फेट बफर (पीएच 6.7) मध्ये 2% युरिया द्रावणातील 20 सेमी 3 आणि टोल्यूनि 200 μl घाला.

2. फ्लास्क घट्ट बंद करा आणि थर्मोस्टॅटमध्ये 4 तासांसाठी 37 0 सेल्सिअस तापमानात ठेवा.

3. प्रदर्शनानंतर, 50% ट्रायक्लोरोएसिटिक ऍसिड द्रावणात 1 सेमी 3 घाला.

4. मातीतून शोषलेला अमोनिया विस्थापित करण्यासाठी, 50 सेमी 3 1 एन घाला. पोटॅशियम क्लोराईड द्रावण.

5. फ्लास्कची सामग्री फिल्टर करा.

6. 50 सेमी 3 व्हॉल्यूमेट्रिक फ्लास्कमध्ये फिल्टरचे 2 सेमी 3 ठेवा, 30 सेमी 3 पर्यंत पाण्याने पातळ करा, नंतर 50% रोशेल सॉल्ट सोल्यूशनमध्ये 2 सेमी 3 आणि नेस्लरचे अभिकर्मक 2 सेमी 3 घाला. फ्लास्कमध्ये चिन्हांकित करण्यासाठी पाण्याने भरा, 400 एनएमच्या तरंगलांबीवर रंगीत द्रावण मिसळा आणि कलरमीटर करा.

8. urease क्रियाकलाप गणना.

9. टेबलनुसार. 15 अभ्यास केलेल्या मातीच्या संपृक्ततेची डिग्री युरेससह मूल्यांकन करा.

डेटा प्रोसेसिंग

युरेस क्रियाकलाप (X) सूत्रानुसार 4 तासांत N-NH 4 प्रति 1 ग्रॅम मातीच्या मिलीग्राममध्ये व्यक्त केला जातो:

व्ही - फिल्टरेटची एकूण मात्रा, 50 सेमी 3;

m - मातीचा नमुना, 5 ग्रॅम.

स्व-अभ्यासासाठी प्रश्नः

1. catalase क्रियाकलाप काय आहे?

2. इनव्हर्टेज क्रियाकलाप परिभाषित करा.

3. urease क्रियाकलाप वर्णन करा.

4. बफर मिश्रण म्हणजे काय?

5. मातीच्या एन्झाईम्सची क्रिया ठरवण्यासाठी पद्धतीचे तत्व आणि सार.

6. मातीचे नमुने गोळा करण्याची पद्धत.

अर्ज

तक्ता 1 - जीवांची अंदाजे यादी - सप्रोबिटीचे निर्देशक

तक्ता 2 - प्रति वारंवारता 100 फील्डमध्ये जीवांचे रूपांतर करण्यासाठी वारंवारता स्केल

अर्ज

तक्ता 13. परिमाणवाचक लेखा परिणामांचे वारंवारता मूल्यांमध्ये रूपांतरण

अर्ज

सप्रोबिटीची गणना करण्याचे उदाहरण

नमुना: शहराच्या खाली नदी. तारीख ________________ समुदाय: फाउलिंग.

Sh p =3; श α = 15; श β = 23.

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

त्रुटीची गणना:

सांख्यिकीय विश्वासार्हतेसाठी अचूकता अंतराल 95% आहे.

S=s±t 0.05 s S =2.51±2.02×0.1;

संबंधित माहिती.

मातीची एन्झाइमॅटिक क्रिया [लॅटमधून. Fermentum - खमीर] - त्यात असलेल्या एन्झाईम्समुळे एक्सोजेनस आणि त्याच्या स्वतःच्या सेंद्रिय आणि खनिज संयुगेच्या परिवर्तनाच्या प्रक्रियेवर उत्प्रेरक प्रभाव प्रदर्शित करण्याची मातीची क्षमता. मातीतील एंजाइमॅटिक क्रियाकलाप दर्शविताना, आमचा अर्थ एकूण क्रियाकलाप निर्देशक आहे. वेगवेगळ्या मातीची एन्झाईमॅटिक क्रिया सारखी नसते आणि ती त्यांच्या अनुवांशिक वैशिष्ट्यांशी आणि परस्परसंवादी पर्यावरणीय घटकांच्या जटिलतेशी संबंधित असते. मातीच्या एंझाइमॅटिक क्रियाकलापांची पातळी विविध एन्झाइम्स (इनव्हर्टेज, प्रोटीसेस, युरेस, डिहायड्रोजेनेस, कॅटालेस, फॉस्फेटेसेस) च्या क्रियाकलापांद्वारे निर्धारित केली जाते, प्रति युनिट वेळेत प्रति 1 ग्रॅम मातीच्या विघटित सब्सट्रेटच्या प्रमाणात व्यक्त केली जाते.

मातीची जैव उत्प्रेरक क्रिया सूक्ष्मजीवांसह त्यांच्या संवर्धनाच्या डिग्रीवर आणि मातीच्या प्रकारावर अवलंबून असते. एंजाइमची क्रिया अनुवांशिक क्षितिजांनुसार बदलते, जी बुरशी सामग्री, प्रतिक्रियांचे प्रकार, रेडॉक्स संभाव्यता आणि इतर प्रोफाइल निर्देशकांमध्ये भिन्न असते.

व्हर्जिन वन मातीत, एन्झाईमॅटिक प्रतिक्रियांची तीव्रता मुख्यतः जंगलातील कचऱ्याच्या क्षितिजाद्वारे आणि जिरायती मातीत - जिरायती स्तरांद्वारे निर्धारित केली जाते. A किंवा Ap क्षितिजांखाली स्थित सर्व जैविक दृष्ट्या कमी सक्रिय अनुवांशिक क्षितिजांमध्ये एन्झाइमची क्रिया कमी असते. मातीच्या मशागतीने त्यांची क्रिया थोडीशी वाढते. जिरायती जमिनीसाठी जंगलातील मातीच्या विकासानंतर, वनकचऱ्याच्या तुलनेत तयार झालेल्या जिरायती क्षितिजाची एन्झाईमॅटिक क्रिया झपाट्याने कमी होते, परंतु जसजशी त्याची लागवड केली जाते तसतसे ते वाढते आणि जास्त लागवड केलेल्या मातीत वनकचरा निर्देशांकाच्या जवळ येतात किंवा ओलांडतात.

एंझाइम क्रियाकलाप जमिनीच्या सुपीकतेची स्थिती आणि कृषी वापरादरम्यान होणारे अंतर्गत बदल आणि शेती संस्कृतीची पातळी वाढवते हे प्रतिबिंबित करते. हे बदल कुमारी आणि जंगलातील मातीच्या लागवडीमध्ये आणि त्यांच्या वापराच्या विविध पद्धतींसह आढळतात.

संपूर्ण बेलारूसमध्ये, दरवर्षी ०.९ टन/हेक्टर पर्यंत बुरशी शेतीयोग्य मातीत नष्ट होते. धूप होण्याच्या परिणामी, दरवर्षी ०.५७ टन/हेक्टर बुरशी शेतातून काढता न येण्यासारखी असते. मातीचे निर्जंतुकीकरण होण्याचे कारण म्हणजे मातीचे वाढलेले खनिजीकरण सेंद्रिय पदार्थ, मातीला सेंद्रिय खतांचा अपुरा पुरवठा आणि मातीची एन्झाइमॅटिक क्रिया कमी झाल्यामुळे खनिजीकरणातून नवीन बुरशी निर्मितीची प्रक्रिया मागे पडते.

एन्झाईम्सच्या प्रभावाखाली सूक्ष्मजीवशास्त्रीय क्रियाकलापांच्या परिणामी मातीतील सेंद्रिय पदार्थांचे जैवरासायनिक परिवर्तन घडते. enzymatic क्रियाकलाप माती सूक्ष्मजीव

प्राणी, वनस्पती आणि सूक्ष्मजीव यांच्या जीवनात एन्झाइम्सची विशेष भूमिका असते. वनस्पती, प्राणी आणि सूक्ष्मजीवांचे अवशेष, तसेच बुरशीच्या संश्लेषणामध्ये मातीचे एन्झाईम गुंतलेले असतात. परिणामी, पौष्टिक पदार्थ पचण्यास कठीण असलेल्या संयुगांमधून वनस्पती आणि सूक्ष्मजीवांसाठी सहज उपलब्ध स्वरूपात हस्तांतरित केले जातात. एंजाइम उच्च क्रियाकलाप, कृतीची कठोर विशिष्टता आणि उत्कृष्ट अवलंबन द्वारे दर्शविले जातात विविध अटीबाह्य वातावरण. त्यांच्या उत्प्रेरक कार्याबद्दल धन्यवाद, ते शरीरात किंवा त्याच्या बाहेर मोठ्या संख्येने रासायनिक प्रतिक्रियांची जलद घटना सुनिश्चित करतात.

इतर निकषांसह, मातीची एन्झाइमॅटिक क्रियाकलाप मातीच्या लागवडीची डिग्री निश्चित करण्यासाठी एक विश्वासार्ह निदान निर्देशक म्हणून काम करू शकते. संशोधनाचा परिणाम म्हणून 4, पी. 91 ने मायक्रोबायोलॉजिकल आणि एन्झाइमॅटिक प्रक्रियेची क्रिया आणि जमिनीची सुपीकता वाढवणाऱ्या उपाययोजनांची अंमलबजावणी यांच्यातील संबंध प्रस्थापित केला. मातीची लागवड आणि सुपिकता सूक्ष्मजीवांच्या विकासासाठी पर्यावरणीय परिस्थितीमध्ये लक्षणीय बदल करतात.

सध्या, जैविक वस्तूंमध्ये अनेक हजार वैयक्तिक एंजाइम सापडले आहेत आणि त्यापैकी काही शेकडो वेगळे केले गेले आहेत आणि त्यांचा अभ्यास केला गेला आहे. हे ज्ञात आहे की जिवंत पेशीमध्ये 1000 भिन्न एंजाइम असू शकतात, ज्यापैकी प्रत्येक एक किंवा दुसर्या रासायनिक अभिक्रियाला गती देते.

एंजाइमच्या वापरामध्ये स्वारस्य देखील या वस्तुस्थितीमुळे आहे की तांत्रिक प्रक्रियेची सुरक्षा वाढवण्याच्या आवश्यकता सतत वाढत आहेत. सर्व जैविक प्रणालींमध्ये उपस्थित, या प्रणालींची उत्पादने आणि साधने दोन्ही असल्याने, एंजाइम संश्लेषित केले जातात आणि शारीरिक परिस्थितीत (पीएच, तापमान, दाब, अजैविक आयनची उपस्थिती) अंतर्गत कार्य करतात, त्यानंतर ते सहजपणे उत्सर्जित होतात, अमीनो ऍसिडमध्ये मोडतात. बहुतेक एन्झाईम प्रक्रियेची उत्पादने आणि कचरा दोन्ही गैर-विषारी आणि सहज विघटनशील असतात. याव्यतिरिक्त, बर्याच बाबतीत, उद्योगात वापरल्या जाणार्या एन्झाईम्सची निर्मिती पर्यावरणास अनुकूल पद्धतीने केली जाते. एन्झाईम्स हे गैर-जैविक उत्प्रेरकांपासून केवळ त्यांच्या सुरक्षिततेने आणि बायोडिग्रेड करण्याच्या वाढीव क्षमतेमुळेच नव्हे तर त्यांच्या कृतीच्या विशिष्टतेने देखील वेगळे केले जातात. सौम्य परिस्थितीप्रतिक्रिया आणि उच्च कार्यक्षमता. एंजाइमच्या कृतीची कार्यक्षमता आणि विशिष्टता उच्च उत्पन्नामध्ये लक्ष्य उत्पादने प्राप्त करणे शक्य करते, ज्यामुळे उद्योगात एन्झाईमचा वापर आर्थिकदृष्ट्या फायदेशीर होतो. एन्झाईम्सचा वापर पाणी आणि उर्जेचा वापर कमी करण्यास मदत करतो तांत्रिक प्रक्रिया, वातावरणातील CO2 उत्सर्जन कमी करते, तांत्रिक चक्राच्या उप-उत्पादनांद्वारे पर्यावरणीय प्रदूषणाचा धोका कमी करते.

प्रगत कृषी तंत्रज्ञानाचा वापर केल्याने केवळ जिरायतीच नव्हे तर मातीच्या थरांच्या उपसा करण्यायोग्य सूक्ष्मजैविक प्रक्रियाही अनुकूल दिशेने बदलू शकतात.

एक्स्ट्रासेल्युलर एन्झाईम्सच्या थेट सहभागाने, मातीतील सेंद्रिय संयुगे विघटित होतात. अशा प्रकारे, प्रोटीओलाइटिक एंजाइम प्रथिने अमीनो ऍसिडमध्ये मोडतात.

युरेस यूरियाचे CO2 आणि NH3 मध्ये विघटन करते. परिणामी अमोनिया आणि अमोनियम ग्लायकोकॉलेट वनस्पती आणि सूक्ष्मजीवांसाठी नायट्रोजन पोषण स्त्रोत म्हणून काम करतात.

कार्बोहायड्रेट्सच्या विघटनात इन्व्हर्टेज आणि अमायलेसचा सहभाग असतो. फॉस्फेट गटातील एन्झाईम्स जमिनीतील ऑर्गनोफॉस्फरस संयुगे विघटित करतात आणि नंतरच्या फॉस्फेट शासनामध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावतात.

मातीच्या सामान्य एंझाइमॅटिक क्रियाकलापांचे वैशिष्ट्य करण्यासाठी, बहुसंख्य मातीच्या मायक्रोफ्लोराचे वैशिष्ट्य असलेले सर्वात सामान्य एन्झाइम वापरले जातात - इनव्हर्टेज, कॅटालेस, प्रोटीज आणि इतर.

आमच्या प्रजासत्ताक परिस्थितीत, अनेक अभ्यास केले गेले आहेत 16, पी. 115 दरम्यान मातीची सुपीकता आणि एन्झाईमॅटिक क्रियाकलापांमधील बदलांचा अभ्यास केला मानववंशीय प्रभावतथापि, प्रायोगिक परिस्थिती आणि संशोधन पद्धतींमधील फरकांमुळे परिणामांची तुलना करण्यात अडचण आल्याने प्राप्त केलेला डेटा बदलांच्या स्वरूपाचे संपूर्ण उत्तर देत नाही.

या संदर्भात, शोध इष्टतम उपायमातीची बुरशी स्थिती सुधारण्याची समस्या आणि विशिष्ट माती-हवामानाच्या परिस्थितीत त्याच्या एन्झाईमॅटिक क्रियाकलाप मूलभूत माती लागवडीच्या संसाधन-बचत पद्धतींच्या विकासावर आधारित आणि माती-संरक्षणात्मक पीक रोटेशनच्या वापरावर आधारित आहे जे संरचना टिकवून ठेवण्यास मदत करते, माती प्रतिबंधित करते. कॉम्पॅक्शन करणे आणि त्यांची गुणवत्ता सुधारणे आणि कमीत कमी खर्चात मातीची सुपीकता पुनर्संचयित करणे हे अतिशय समर्पक आहे.

एन्झाईम्स प्रथिन स्वरूपाच्या रासायनिक अभिक्रियांसाठी उत्प्रेरक असतात, विशिष्ट रासायनिक अभिक्रियांच्या उत्प्रेरकाच्या संबंधात विशिष्ट क्रियेद्वारे वैशिष्ट्यीकृत. ते सर्व जिवंत मातीतील जीवांच्या जैवसंश्लेषणाची उत्पादने आहेत: वृक्षाच्छादित आणि औषधी वनस्पती, शेवाळ, लायकेन्स, एकपेशीय वनस्पती, सूक्ष्मजीव, प्रोटोझोआ, कीटक, अपृष्ठवंशी आणि पृष्ठवंशी, नैसर्गिक वातावरणात विशिष्ट समुच्चय - बायोसेनोसेसद्वारे प्रतिनिधित्व केले जाते.

सजीवांमध्ये एन्झाईम्सचे जैवसंश्लेषण चयापचय प्रकार आणि त्याच्या अनुकूली परिवर्तनशीलतेच्या आनुवंशिक प्रसारासाठी जबाबदार असलेल्या अनुवांशिक घटकांमुळे केले जाते. एंजाइम हे कार्यरत उपकरणे आहेत ज्याद्वारे जीन्सची क्रिया लक्षात येते. ते जीवांमध्ये हजारो रासायनिक अभिक्रिया उत्प्रेरित करतात, जे शेवटी सेल्युलर चयापचय बनवतात. त्यांना धन्यवाद, शरीरातील रासायनिक प्रतिक्रिया उच्च वेगाने घडतात.

सध्या, 900 पेक्षा जास्त एंजाइम ज्ञात आहेत. ते सहा मुख्य वर्गांमध्ये विभागलेले आहेत.

1. ऑक्सिरडक्टेस जे रेडॉक्स प्रतिक्रिया उत्प्रेरित करतात.

2. विविध रासायनिक गट आणि अवशेषांच्या आंतरआण्विक हस्तांतरणाच्या प्रतिक्रियांना उत्प्रेरित करणारे हस्तांतरण.

3. हायड्रोलेसेस जे इंट्रामोलेक्युलर बॉन्ड्सच्या हायड्रोलाइटिक क्लीवेजच्या प्रतिक्रियांना उत्प्रेरित करतात.

4. लायसेस जे दुहेरी बंधांवर गट जोडण्याच्या प्रतिक्रिया आणि अशा गटांच्या अमूर्ततेच्या उलट प्रतिक्रियांना उत्प्रेरित करतात.

5. आयसोमेरेसेस जे आयसोमेरायझेशन प्रतिक्रियांना उत्प्रेरित करतात.

6. एटीपी (एडिनोसाइन ट्रायफॉस्फोरिक ऍसिड) मुळे बॉन्ड्सच्या निर्मितीसह रासायनिक अभिक्रिया उत्प्रेरित करणारे लिगासेस.

जेव्हा सजीव मरतात आणि सडतात तेव्हा त्यांचे काही एन्झाईम नष्ट होतात आणि काही मातीत प्रवेश करतात, त्यांची क्रिया टिकवून ठेवतात आणि मातीच्या अनेक रासायनिक अभिक्रिया उत्प्रेरित करतात, मातीच्या निर्मितीच्या प्रक्रियेत आणि मातीच्या गुणात्मक वैशिष्ट्यांच्या निर्मितीमध्ये भाग घेतात - सुपीकता. . विशिष्ट बायोसेनोसेस अंतर्गत वेगवेगळ्या प्रकारच्या मातीत, त्यांचे स्वतःचे एन्झाईमॅटिक कॉम्प्लेक्स तयार होतात, बायोकॅटॅलिटिक प्रतिक्रियांच्या क्रियाकलापांमध्ये भिन्न असतात.

व्ही.एफ. कुप्रेविच आणि टी.ए. शेरबाकोवा (1966) लक्षात घ्या की मातीच्या एन्झाईमॅटिक कॉम्प्लेक्सचे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे एंजाइमच्या विद्यमान गटांच्या क्रियेची सुव्यवस्थितता, जी विविध गटांचे प्रतिनिधित्व करणार्या अनेक एन्झाईम्सची एकाचवेळी क्रिया सुनिश्चित करते. ; मातीमध्ये जास्त प्रमाणात उपस्थित असलेल्या संयुगे तयार करणे आणि जमा करणे वगळण्यात आले आहे; जादा जमा झालेले मोबाइल साधे संयुगे (उदाहरणार्थ, NH 3) तात्पुरते एक किंवा दुसर्या मार्गाने बांधले जातात आणि चक्रात पाठवले जातात जे कमी किंवा जास्त जटिल संयुगे तयार होतात. एंजाइमॅटिक कॉम्प्लेक्स संतुलित स्वयं-नियमन प्रणाली आहेत. यामध्ये, मुख्य भूमिका सूक्ष्मजीव आणि वनस्पतींद्वारे खेळली जाते, जे सतत मातीची एन्झाईम भरून काढतात, कारण त्यापैकी बरेच अल्पायुषी असतात. एंजाइमची संख्या अप्रत्यक्षपणे वेळोवेळी त्यांच्या क्रियाकलापांद्वारे ठरवली जाते, जी यावर अवलंबून असते रासायनिक निसर्गप्रतिक्रिया देणारे पदार्थ (सब्सट्रेट, एन्झाइम) आणि परस्परसंवादाच्या स्थितीवर (घटकांची एकाग्रता, पीएच, तापमान, माध्यमाची रचना, सक्रियकांची क्रिया, अवरोधक इ.).

हा धडा हायड्रोलेसेसच्या वर्गातील एन्झाईम्सच्या काही रासायनिक माती प्रक्रियेतील सहभागाची चर्चा करतो - इनव्हर्टेज, यूरेस, फॉस्फेट, प्रोटीज आणि ऑक्सीरेडक्टेसच्या वर्गातील - कॅटालेस, पेरोक्सीडेस आणि पॉलीफेनोलॉक्सिडेसची क्रिया, ज्यांना खूप महत्त्व आहे. नायट्रोजन- आणि फॉस्फरस-युक्त सेंद्रिय पदार्थ, कार्बोहायड्रेट पदार्थ आणि बुरशी निर्मिती प्रक्रियेत परिवर्तन. या एन्झाईम्सची क्रिया ही जमिनीच्या सुपीकतेचे महत्त्वपूर्ण सूचक आहे. या व्यतिरिक्त, या एन्झाईम्सची वन आणि विविध प्रमाणात लागवडीयोग्य मातीत क्रियाशीलता सोड-पॉडझोलिक, ग्रे फॉरेस्ट आणि सॉड-कार्बोनेट मातीचे उदाहरण वापरून दर्शविली जाईल.

माती एंझाइमची वैशिष्ट्ये

इन्व्हर्टेज - ग्लुकोज आणि फ्रक्टोजच्या समतुल्य प्रमाणात सुक्रोजच्या हायड्रोलाइटिक ब्रेकडाउनच्या प्रतिक्रियांचे उत्प्रेरक करते, फ्रक्टोज रेणूंच्या निर्मितीसह इतर कर्बोदकांमधे देखील प्रभावित करते - सूक्ष्मजीवांच्या जीवनासाठी ऊर्जा उत्पादन, फ्रक्टोज ट्रान्सफरेज प्रतिक्रिया उत्प्रेरित करते. अनेक लेखकांच्या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की इतर एन्झाईम्सच्या तुलनेत इनव्हर्टेज क्रिया अधिक चांगल्या प्रकारे मातीची सुपीकता आणि जैविक क्रियाकलाप दर्शवते.

युरेस अमोनिया आणि कार्बन डायऑक्साइडमध्ये युरियाचे हायड्रोलाइटिक विघटन उत्प्रेरित करते. कृषी अभ्यासामध्ये युरियाच्या वापरासंदर्भात, हे लक्षात घेतले पाहिजे की अधिक सुपीक मातीत युरियाची क्रिया जास्त असते. ते सर्व मातीत त्यांच्या सर्वात मोठ्या जैविक क्रियाकलापांच्या काळात - जुलै - ऑगस्टमध्ये वाढते.

फॉस्फेटस (अल्कधर्मी आणि अम्लीय) - ऑर्थोफॉस्फेटच्या निर्मितीसह अनेक ऑर्गनोफॉस्फरस संयुगांचे हायड्रोलिसिस उत्प्रेरित करते. फॉस्फेटची क्रिया वनस्पतींना मोबाइल फॉस्फरसच्या पुरवठ्याशी विपरितपणे संबंधित आहे, म्हणून मातीत फॉस्फरस खतांची आवश्यकता स्थापित करताना ते अतिरिक्त सूचक म्हणून वापरले जाऊ शकते. सर्वात जास्त फॉस्फेट क्रिया वनस्पतींच्या रायझोस्फियरमध्ये असते.

प्रोटीज हे एन्झाईम्सचे एक समूह आहेत ज्याच्या सहभागासह प्रथिने पॉलीपेप्टाइड्स आणि अमीनो ऍसिडमध्ये मोडली जातात, त्यानंतर ते अमोनिया, कार्बन डायऑक्साइड आणि पाण्यात हायड्रोलिसिस करतात. या संदर्भात, मातीच्या जीवनात प्रोटीजला अत्यंत महत्त्व आहे, कारण ते सेंद्रिय घटकांच्या रचनेतील बदल आणि वनस्पतींना आत्मसात केलेल्या नायट्रोजन फॉर्मच्या गतिशीलतेशी संबंधित आहेत.

कॅटालेस - त्याच्या सक्रिय क्रियेच्या परिणामी, हायड्रोजन पेरोक्साइड, सजीवांसाठी विषारी, पाणी आणि मुक्त ऑक्सिजनमध्ये विभागले जाते. खनिज मातीच्या कॅटालेस क्रियाकलापांवर वनस्पतींचा मोठा प्रभाव असतो. नियमानुसार, शक्तिशाली, खोलवर भेदक रूट सिस्टम असलेल्या वनस्पतींखालील माती उच्च कॅटालेस क्रियाकलाप द्वारे दर्शविले जाते. कॅटालेस क्रियाकलापाचे वैशिष्ठ्य हे आहे की ते प्रोफाइलमध्ये थोडेसे बदलते आणि त्याचा जमिनीतील ओलावा आणि तापमानाशी थेट संबंध असतो.

पॉलीफेनॉल ऑक्सिडेस आणि पेरोक्सिडेज - ते मातीत बुरशी निर्मिती प्रक्रियेत महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. पॉलीफेनॉल ऑक्सिडेस मुक्त वातावरणातील ऑक्सिजनच्या उपस्थितीत पॉलीफेनॉलचे क्विनोनमध्ये ऑक्सिडेशन उत्प्रेरित करते. हायड्रोजन पेरॉक्साइड किंवा ऑर्गेनिक पेरोक्साइडच्या उपस्थितीत पेरोक्सिडेस पॉलिफेनॉलचे ऑक्सिडेशन उत्प्रेरित करते. या प्रकरणात, पेरोक्साइड सक्रिय करणे ही त्याची भूमिका आहे, कारण त्यांचा फिनोल्सवर कमकुवत ऑक्सिडायझिंग प्रभाव आहे. पुढे, अमीनो ऍसिड आणि पेप्टाइड्ससह क्विनोन्सचे संक्षेपण ह्युमिक ऍसिडचे प्राथमिक रेणू तयार करण्यासाठी होऊ शकते, जे नंतरच्या पुनरावृत्तीमुळे अधिक जटिल बनू शकते (कोनोनोव्हा, 1963).

हे नोंदवले गेले (चुंदरोवा, 1970) पॉलीफेनॉल ऑक्सिडेस (एस) च्या क्रियाकलाप आणि पेरोक्सिडेस (डी) च्या क्रियाकलापांचे गुणोत्तर, टक्केवारी () म्हणून व्यक्त केलेले, मातीत बुरशी जमा होण्याशी संबंधित आहे, म्हणून हे मूल्य आहे. बुरशी संचय (के) च्या सशर्त गुणांक म्हणतात. मे ते सप्टेंबर या कालावधीत उदमुर्तियाच्या जिरायती, खराब मशागत केलेल्या मातीत ते होते: सॉडी-पॉडझोलिक मातीमध्ये - 24%, राखाडी जंगलातील पॉडझोलाइज्ड माती - 26% आणि सोडी-कार्बोनेट मातीमध्ये - 29%.

मातीत एन्झायमेटिव्ह प्रक्रिया

मातीची जैव उत्प्रेरक क्रिया सूक्ष्मजीवांमध्ये त्यांच्या संवर्धनाच्या प्रमाणात लक्षणीय असते (तक्ता 11), मातीच्या प्रकारावर अवलंबून असते आणि अनुवांशिक क्षितिजांनुसार बदलते, जे बुरशी सामग्री, प्रतिक्रिया, लाल- मधील बदलांच्या वैशिष्ट्यांशी संबंधित आहे. प्रोफाइलसह ऑक्स संभाव्य आणि इतर निर्देशक.

व्हर्जिन वन मातीत, एन्झाईमॅटिक प्रतिक्रियांची तीव्रता मुख्यतः जंगलातील कचऱ्याच्या क्षितिजाद्वारे आणि जिरायती मातीत - जिरायती स्तरांद्वारे निर्धारित केली जाते. काही आणि इतर दोन्ही मातीत, A किंवा A p क्षितिजाखाली असलेल्या सर्व जैविक दृष्ट्या कमी सक्रिय अनुवांशिक क्षितिजांमध्ये एन्झाइमची क्रिया कमी असते, जी मातीच्या लागवडीसह सकारात्मक दिशेने किंचित बदलते. जिरायती जमिनीसाठी जंगलातील मातीच्या विकासानंतर, वनकचऱ्याच्या तुलनेत तयार झालेल्या जिरायती क्षितिजाची सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारी क्रिया झपाट्याने कमी होते, परंतु जसजसे त्याची लागवड केली जाते तसतसे ते वाढते आणि उच्च लागवड केलेल्या प्रजातींमध्ये ते निर्देशकांच्या जवळ येते किंवा ओलांडते. जंगलातील कचरा.

11. बायोजेन सामग्रीची तुलना आणि मध्य उरल्समधील मातीतील एन्झाइमॅटिक क्रियाकलाप (पुखिडस्काया, कोव्ह्रिगो, 1974)

मातीत जैव उत्प्रेरक अभिक्रियांची क्रिया बदलते. हे वसंत ऋतु आणि शरद ऋतूतील सर्वात कमी असते आणि सामान्यतः जुलै-ऑगस्टमध्ये सर्वाधिक असते, जे मातीतील जैविक प्रक्रियेच्या सामान्य अभ्यासक्रमाच्या गतिशीलतेशी संबंधित असते. तथापि, मातीचा प्रकार आणि त्याच्या भौगोलिक स्थानावर अवलंबून, एन्झाईमॅटिक प्रक्रियेची गतिशीलता खूप भिन्न आहे.

चाचणी प्रश्न आणि असाइनमेंट

1. कोणत्या संयुगांना एन्झाइम म्हणतात? सजीवांसाठी त्यांचे उत्पादन आणि महत्त्व काय आहे? 2. मातीतील एन्झाइम्सच्या स्त्रोतांची नावे सांगा. मातीतील रासायनिक प्रक्रियांमध्ये वैयक्तिक एन्झाईम्स कोणती भूमिका बजावतात? 3. मातीच्या एन्झाइम कॉम्प्लेक्सची संकल्पना आणि त्याचे कार्य सांगा. 4. व्हर्जिन आणि जिरायती मातीत एन्झाइमॅटिक प्रक्रियेच्या कोर्सचे सामान्य वर्णन द्या.

परिचय...3

1. साहित्य समीक्षा...5

1.1 मातीच्या एन्झाइमॅटिक क्रियाकलापांची संकल्पना...5

1.2 एंजाइमॅटिक क्रियाकलापांवर जड धातूंचा प्रभाव

१.३. मातीच्या एन्झाइमॅटिक क्रियाकलापांवर कृषी रसायनांचा प्रभाव...२३

2. प्रायोगिक भाग...32

2.1 संशोधनाच्या वस्तू, पद्धती आणि अटी...32

२.२. शिशाने दूषित झालेल्या सॉड-पॉडझोलिक मातीच्या एन्झाइमॅटिक क्रियेवर ऍग्रोकेमिकल पार्श्वभूमीचा प्रभाव...34

२.२.१. शिशाने दूषित मातीची कृषी-रासायनिक वैशिष्ट्ये आणि प्रयोगाच्या मातीत त्याचे प्रमाण...34

२.२.२. अग्रोकेमिकल पार्श्वभूमीचा प्रभाव वसंत ऋतु धान्य पिकांच्या उत्पन्नावर शिसेने दूषित मातीवर हेडिंग टप्प्यात...41

२.२.३. शिशाने दूषित मातीच्या एन्झाईमॅटिक क्रियेवर ऍग्रोकेमिकल पार्श्वभूमीचा प्रभाव...43

२.३. कॅडमियमने दूषित झालेल्या सॉड-पॉडझोलिक मातीच्या एन्झाईमॅटिक क्रियाकलापांवर ऍग्रोकेमिकल पार्श्वभूमीचा प्रभाव...54

२.३.१. कॅडमियमने दूषित मातीची कृषी-रासायनिक वैशिष्ट्ये आणि प्रयोगातील मातीतील सामग्री...54

२.३.२. कॅडमियमने दूषित मातीवर हेडिंग टप्प्यात वसंत ऋतूतील धान्य पिकांच्या उत्पन्नावर कृषी रासायनिक पार्श्वभूमीचा प्रभाव...60

२.३.३. कॅडमियमने दूषित मातीच्या एन्झाईमॅटिक क्रियेवर ऍग्रोकेमिकल पार्श्वभूमीचा प्रभाव...62

२.४. झिंकने दूषित झालेल्या सॉड-पॉडझोलिक मातीच्या एन्झाईमॅटिक क्रियाकलापांवर ऍग्रोकेमिकल पार्श्वभूमीचा प्रभाव...69

२.४.१. झिंकने दूषित मातीची कृषी-रासायनिक वैशिष्ट्ये आणि प्रायोगिक मातीत त्याचे प्रमाण...६९

२.४.२. झिंकने दूषित मातीवर हेडिंग टप्प्यात वसंत ऋतूतील धान्य पिकांच्या उत्पन्नावर कृषी रासायनिक पार्श्वभूमीचा प्रभाव...75

२.४.३. एंजाइमॅटिक क्रियाकलापांवर ऍग्रोकेमिकल पार्श्वभूमीचा प्रभाव

जस्त दूषित माती...७६

२.५. तांब्याने दूषित झालेल्या सॉड-पॉडझोलिक मातीच्या एन्झाईमॅटिक क्रियाकलापांवर ऍग्रोकेमिकल पार्श्वभूमीचा प्रभाव...82

२.५.१. तांबे दूषित मातीची कृषी-रासायनिक वैशिष्ट्ये आणि प्रयोगाच्या मातीतील सामग्री...83

२.५.२. तांबे दूषित मातीवर हेडिंग टप्प्यात वसंत ऋतूतील धान्य पिकांच्या उत्पन्नावर कृषी रासायनिक पार्श्वभूमीचा प्रभाव...89

२.५.३. एंजाइमॅटिक क्रियाकलापांवर ऍग्रोकेमिकल पार्श्वभूमीचा प्रभाव

तांब्याने दूषित माती...90

निष्कर्ष...96

निष्कर्ष...९९

संदर्भ...१०१

अर्ज

परिचय

परिचय.

ऍग्रोइकोसिस्टममध्ये ऍग्रोकेमिकल्सचा वापर आहे सर्वात महत्वाची अटआधुनिक शेतीचा विकास. हे जमिनीच्या सुपीकतेची पातळी राखणे आणि सुधारणे आवश्यक आहे आणि परिणामी, उच्च आणि स्थिर उत्पादन प्राप्त करणे आवश्यक आहे.

ऍग्रोकेमिकल्स करतात संपूर्ण ओळऍग्रोसेनोसिसमध्ये पर्यावरणीय कार्ये (मिनीव्ह, 2000). कृषी रसायनशास्त्राच्या सर्वात महत्वाच्या कार्यांपैकी एक म्हणजे जड धातू (HM) आणि इतर विषारी घटकांसह कृषी पर्यावरणातील स्थानिक आणि जागतिक तंत्रज्ञानाच्या प्रदूषणाचे नकारात्मक परिणाम कमी करणे.

ऍग्रोकेमिकल्स अनेक प्रकारे HMs चा नकारात्मक प्रभाव कमी करतात, ज्यात जमिनीत त्यांची निष्क्रियता आणि HMs च्या प्रवेशास प्रतिबंध करणाऱ्या वनस्पतींच्या शारीरिक अडथळा कार्यांना बळकट करणे समाविष्ट आहे. मातीमध्ये एचएमच्या निष्क्रियतेच्या मुद्द्यावर साहित्यात बरीच माहिती असल्यास (इलीन, 1982, इ., ओबुखोव, 1992, अलेक्सेव्ह, 1987, इ.), तर अडथळा मजबूत करण्यावर फक्त काही अभ्यास आहेत. वनस्पतींची कार्ये. ऍग्रोकेमिकल्सच्या प्रभावाखाली फिजियोलॉजिकल बॅरियर फंक्शन्सच्या बळकटीकरणामुळे, जेव्हा भिन्न ऍग्रोकेमिकल बॅकग्राउंडमध्ये समान असतात तेव्हा लक्षणीयरीत्या कमी एचएम वनस्पतींमध्ये प्रवेश करतात (सोलोव्हिएवा, 2002). अडथळ्याची कार्ये बळकट करणे हे वनस्पतींच्या पोषणाच्या ऑप्टिमायझेशनसह आहे आणि परिणामी, जमिनीतील जैविक परिस्थिती सुधारते.

हे पर्यावरणीय कार्य, म्हणजे जैविक क्रियाकलाप आणि कृषी रसायनांच्या प्रभावाखाली जड धातूंनी दूषित मातीच्या सूक्ष्मजीव समुदायाच्या संरचनेत सुधारणा, अद्याप पुरेसे प्रायोगिक औचित्य नाही.

हे ज्ञात आहे की जेव्हा मातीमध्ये तणावपूर्ण परिस्थिती उद्भवते तेव्हा जैविक क्रियाकलापांचे काही निर्देशक पूर्वी बदलतात

मातीची इतर वैशिष्ट्ये, उदाहरणार्थ, ॲग्रोकेमिकल (Zvyagintsev, 1989, Lebedeva, 1984). मृदा एन्झाईमॅटिक क्रियाकलाप असा एक सूचक आहे. असंख्य अभ्यासांनी एंजाइमच्या क्रियाकलापांवर जड धातूंचा नकारात्मक प्रभाव स्थापित केला आहे. त्याच वेळी, हे ज्ञात आहे की ऍग्रोकेमिकल्सचा मातीच्या एंजाइमॅटिक क्रियाकलापांवर संरक्षणात्मक प्रभाव पडतो. आम्ही या समस्येचा संपूर्णपणे विचार करण्याचा प्रयत्न केला आणि बायोजेनिक आणि अबोजेनिक धातूंनी प्रदूषित केल्यावर ॲग्रोकेमिकल्सचे पर्यावरणीय संरक्षणात्मक गुणधर्म मातीच्या एन्झाईमॅटिक क्रियाकलापांच्या संबंधात प्रकट होतात की नाही हे निर्धारित करण्याचा प्रयत्न केला. ऍग्रोकेमिकल्सचा हा पैलू प्रयोगाच्या वेगवेगळ्या प्रकारांमध्ये समान प्रमाणात जड धातू असल्यासच शोधला जाऊ शकतो आणि हे केवळ एकाच मातीच्या आंबटपणाच्या निर्देशकांसह शक्य आहे. आम्हाला साहित्यात असा प्रायोगिक डेटा सापडला नाही.

1. साहित्य पुनरावलोकन

१.१. मातीच्या एंजाइमॅटिक क्रियाकलापांची संकल्पना.

मातीतील पदार्थ आणि उर्जेच्या परिवर्तनाशी संबंधित सर्व जैविक प्रक्रिया एन्झाईम्सच्या सहाय्याने केल्या जातात, जे वनस्पतींच्या पोषक घटकांच्या एकत्रिकरणात महत्त्वाची भूमिका बजावतात, तसेच संबंधित सर्वात महत्त्वाच्या जैवरासायनिक प्रक्रियेची तीव्रता आणि दिशा ठरवतात. बुरशीचे संश्लेषण आणि विघटन, सेंद्रिय संयुगांचे हायड्रोलिसिस आणि मातीची रेडॉक्स शासन (1976; 1979, इ.) सह.

मातीच्या एन्झाईमॅटिक क्रियाकलापांची निर्मिती आणि कार्य ही एक जटिल आणि बहुगुणित प्रक्रिया आहे. सिस्टम-इकोलॉजिकल संकल्पनेनुसार, ते मातीमध्ये एन्झाइम क्रियाकलापांच्या प्रवेश, स्थिरीकरण आणि प्रकटीकरणाच्या पर्यावरणीयदृष्ट्या निर्धारित प्रक्रियेची एकता दर्शवते (खाझीव्ह, 1991). हे तीन दुवे उत्पादन, स्थिरीकरण आणि एन्झाईम्सच्या कृतीचे अवरोध (खाझीव्ह, 1962) म्हणून परिभाषित केले आहेत.

मातीतील एंजाइम हे मातीच्या बायोसेनोसिसचे चयापचय उत्पादन आहेत, परंतु योगदानाबद्दल मते विविध घटकत्यांच्या संचयात परस्परविरोधी आहेत. अनेक संशोधक (कोझलोव्ह, 1964, 1966, 1967; क्रॅसिलनिकोव्ह, 1958; आणि इतर) असे मानतात की एन्झाइम्ससह माती समृद्ध करण्यात मुख्य भूमिका वनस्पतींच्या मूळ स्रावांची आहे, इतर (कॅट्सनेल्सन, एरशोव्ह, 1958, इ.) - मातीतील प्राण्यांना, तर बहुसंख्य (गॅलस्ट्यान, 1963; पेव्ह, 1961; झ्व्यागिन्त्सेव्ह, 1979; कोझलोव्ह, 1966; ड्रॉबनिक, 1955; हॉफमन, सीगेरर, 1951; सीगेरर, 1953; हॉफमन, केन, 1953; हॉफमन, केन 195; अल. , 1958, 1964, 1971; सेक्वी, 1974; आणि इतर) असे मत आहे की जमिनीतील एन्झाईम पूलमध्ये प्रामुख्याने सूक्ष्मजीव उत्पत्तीचे इंट्रासेल्युलर एन्झाईम असतात.

वनस्पती, प्राणी आणि सूक्ष्मजीवांचे अवशेष, तसेच बुरशीच्या संश्लेषणामध्ये मातीचे एन्झाईम गुंतलेले असतात. एंजाइमॅटिक प्रक्रियेच्या परिणामी, पोषक पचणे कठीण आहे

संयुगे वनस्पती आणि सूक्ष्मजीवांसाठी सहज उपलब्ध स्वरूपात रूपांतरित होतात. एन्झाईम्स अपवादात्मकपणे उच्च क्रियाकलाप, कृतीची कठोर विशिष्टता आणि विविध पर्यावरणीय परिस्थितींवर प्रचंड अवलंबन द्वारे दर्शविले जातात. नंतरचे वैशिष्ट्य मातीमध्ये त्यांच्या क्रियाकलापांचे नियमन करण्यासाठी खूप महत्वाचे आहे (खाझीव्ह, 1982 आणि

(1979) नुसार मातीची एन्झाइमॅटिक क्रिया

समावेश:

अ) बाह्य अचल एंझाइम;

ब) एक्स्ट्रासेल्युलर फ्री एन्झाइम;

c) मृत पेशींचे इंट्रासेल्युलर एंजाइम;

d) इंट्रासेल्युलर आणि एक्स्ट्रासेल्युलर एंजाइम कृत्रिम प्रायोगिक परिस्थितीत तयार होतात आणि दिलेल्या मातीसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण नाहीत.

हे स्थापित केले गेले आहे की प्रत्येक एंझाइम केवळ विशिष्ट पदार्थावर किंवा पदार्थांच्या समान गटावर आणि अतिशय विशिष्ट प्रकारच्या रासायनिक बंधांवर कार्य करते. हे त्यांच्या कठोर विशिष्टतेमुळे आहे.

त्यांच्या जैवरासायनिक स्वभावानुसार, सर्व एंजाइम उच्च-आण्विक प्रथिने पदार्थ आहेत. एंजाइम प्रोटीनची पॉलीपेप्टाइड साखळी अंतराळात अत्यंत गुंतागुंतीच्या पद्धतीने स्थित आहे, प्रत्येक एन्झाइमसाठी अद्वितीय आहे. रेणूंमधील अमीनो ऍसिडच्या कार्यात्मक गटांच्या विशिष्ट अवकाशीय व्यवस्थेसह 6).

एंजाइम उत्प्रेरक सक्रिय इंटरमीडिएटच्या निर्मितीपासून सुरू होते - एक एंजाइम-सबस्ट्रेट कॉम्प्लेक्स. कॉम्प्लेक्स हे एन्झाइमच्या उत्प्रेरकदृष्ट्या सक्रिय केंद्राशी सब्सट्रेट रेणूच्या संलग्नतेचे परिणाम आहे. या प्रकरणात, सब्सट्रेट रेणूंच्या अवकाशीय कॉन्फिगरेशनमध्ये काही प्रमाणात बदल केले जातात. नवीन अभिमुख

एंझाइमवर प्रतिक्रिया देणारे रेणू नियुक्त केल्याने एनजाइमॅटिक प्रतिक्रियांची उच्च कार्यक्षमता सुनिश्चित होते जी सक्रियकरण ऊर्जा कमी करण्यास कारणीभूत ठरते (खाझीव्ह, 1962).

एंजाइमचे सक्रिय केंद्रच नाही तर संपूर्ण रेणूची संपूर्ण रचना देखील एंझाइमच्या उत्प्रेरक क्रियाकलापांसाठी जबाबदार असते. एंजाइमॅटिक प्रतिक्रियेचा दर अनेक घटकांद्वारे नियंत्रित केला जातो: तापमान, पीएच, एंजाइम आणि सब्सट्रेट एकाग्रता, सक्रियक आणि अवरोधकांची उपस्थिती. सेंद्रिय संयुगे सक्रिय करणारे म्हणून कार्य करू शकतात, परंतु बरेचदा विविध सूक्ष्म घटक (कुप्रेविच, श्चेरबाकोवा, 1966).

फॅक्टर किंवा ॲलोस्टेरिक रेग्युलेशन (Galstyan 1974, 1975) द्वारे अंतर्गत आणि बाह्य घटकांमधील बदलांच्या संबंधात माती तिच्यामध्ये होणाऱ्या एन्झाइमॅटिक प्रक्रियांचे नियमन करण्यास सक्षम आहे. खतांसह मातीमध्ये आणलेल्या रासायनिक संयुगेच्या प्रभावाखाली, ॲलोस्टेरिक नियमन होते. घटकांचे नियमन हे वातावरणातील आंबटपणा (पीएच), रासायनिक आणि भौतिक रचना, तापमान, आर्द्रता, पाणी-हवेचे नियम इत्यादींद्वारे निर्धारित केले जाते. मातीची वैशिष्ट्ये, बुरशी आणि बायोमास सामग्री आणि इतर घटकांचा प्रभाव एंझाइमच्या क्रियाकलापांवर होतो. मातीची जैविक क्रिया संदिग्ध आहे (Galstyan, 1974; Kiss, 1971; Dalai, 1975; McBride, 1989; Tiler, 1978).

मातीची सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारी क्रिया विविध मातीच्या सुपीकतेचे निदान सूचक म्हणून वापरली जाऊ शकते, कारण सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य क्रियाकलाप केवळ मातीचे जैविक गुणधर्मच नव्हे तर कृषी-पर्यावरणीय घटकांच्या प्रभावाखाली त्यांचे बदल देखील प्रतिबिंबित करतात (गॅलस्टियन, 1967; चंदेरोवा, 1976; चुगुनोवा, 1990, इ.).

जमिनीत एन्झाइमच्या प्रवेशाचे मुख्य मार्ग म्हणजे सूक्ष्मजीव आणि वनस्पतींच्या मुळांद्वारे सोडले जाणारे इंट्रासेल्युलर एक्स्ट्रासेल्युलर एन्झाईम आणि मातीतील जीव आणि वनस्पतींच्या मृत्यूनंतर जमिनीत प्रवेश करणारे इंट्रासेल्युलर एन्झाईम आहेत.

सूक्ष्मजीव आणि वनस्पतींच्या मुळांद्वारे मातीमध्ये एन्झाईम सोडणे सामान्यत: एंझाइम किंवा प्रतिक्रिया उत्पादनाच्या कृतीसाठी सब्सट्रेटच्या उपस्थिती किंवा अनुपस्थितीच्या प्रतिसादाच्या स्वरूपात अनुकूली स्वरूपाचे असते, जे विशेषतः फॉस्फेटेससह स्पष्टपणे प्रकट होते. जेव्हा वातावरणात मोबाइल फॉस्फरसची कमतरता असते तेव्हा सूक्ष्मजीव आणि वनस्पती एंजाइमचा स्राव झपाट्याने वाढवतात. उपलब्ध फॉस्फरस असलेल्या वनस्पतींच्या पुरवठ्याचे निदान सूचक म्हणून मातीच्या फॉस्फेट क्रियाकलापाचा वापर या संबंधावर आधारित आहे (नौमोवा, 1954, कोतेलेव, 1964).

विविध स्त्रोतांकडून जमिनीत प्रवेश करणारे एन्झाइम नष्ट होत नाहीत, परंतु सक्रिय राहतात. असे गृहीत धरले पाहिजे की एन्झाईम्स, मातीचा सर्वात सक्रिय घटक असल्याने, सूक्ष्मजीवांची महत्त्वपूर्ण क्रिया सर्वात तीव्र असते, म्हणजेच मातीचे कोलोइड आणि मातीचे द्रावण यांच्यातील इंटरफेसमध्ये केंद्रित असतात. हे प्रायोगिकरित्या सिद्ध झाले आहे की मातीमध्ये एन्झाईम्स प्रामुख्याने घन अवस्थेत आढळतात (Zvyagintsev, 1979).

टोल्यूनि (Drobnik, 1961; Beck, Poshenrieder, 1963), प्रतिजैविक (Kuprevich, 1961; Kiss, 1971) किंवा विकिरण (McLarenet, 1971) किंवा विकिरण (McLarenet, 1971) वापरून सूक्ष्मजीव पेशींमध्ये एन्झाईम संश्लेषण दडपण्याच्या परिस्थितीत केलेले असंख्य प्रयोग. मातीमध्ये समाविष्ट आहे मोठ्या संख्येने"संचित एन्झाईम्स" ठराविक कालावधीत सब्सट्रेटचे रूपांतर करण्यासाठी पुरेसे आहेत. अशा एन्झाईम्सपैकी इनव्हर्टेज, युरेस, फॉस्फेटस, अमायलेस इत्यादी नावं देता येतील. इतर एन्झाईम्स पूतिनाशक नसताना जास्त सक्रिय असतात, म्हणजेच ते जमिनीत अगदीच कमी प्रमाणात जमा होतात (a- आणि P-galactosidases, dextranase, levanase, malatesterase). , इ.). एन्झाईम्सचा तिसरा गट जमिनीत जमा होत नाही, त्यांची क्रिया केवळ सूक्ष्मजीवांच्या उद्रेकादरम्यान दिसून येते आणि सब्सट्रेटद्वारे प्रेरित होते. आतापर्यंत मिळाले

प्रायोगिक डेटा मातीच्या एन्झाईमॅटिक क्रियाकलापातील फरक दर्शवितो वेगळे प्रकार(कोनोवालोवा, 1975; झव्यागिंटसेव्ह, 1976; खाझिव्ह, 1976; गॅलस्ट्यान, 1974, 1977, 1978; इ.).

मातीतील सर्वात चांगले अभ्यासलेले एन्झाईम्स हायड्रोलेसेस आहेत, जे एन्झाईम्सच्या विस्तृत वर्गाचे प्रतिनिधित्व करतात जे विविध प्रकारच्या जटिल सेंद्रिय संयुगेच्या हायड्रोलिसिस प्रतिक्रिया करतात, विविध बंधांवर कार्य करतात: एस्टर, ग्लुकोसाइड, अमाइड, पेप्टाइड इ. हायड्रोलेसेस मोठ्या प्रमाणात आढळतात. माती आणि वनस्पती आणि सूक्ष्मजीवांसाठी पुरेशी पोषक तत्त्वे आणि उच्च-आण्विक सेंद्रिय संयुगे नष्ट करून त्यांना गतिशील आणि समृद्ध करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतात. या वर्गामध्ये युरेस (अमिडेस), इनव्हर्टेज (कार्बोहायड्रेस), फॉस्फेटेस (फॉस्फोहायड्रॉलेस) इत्यादी एन्झाईम्सचा समावेश होतो, ज्याची क्रिया सर्वात महत्वाचे सूचकमातीची जैविक क्रिया (Zvyagintsev, 1980).

युरेस हे एक एन्झाइम आहे जे जमिनीत नायट्रोजन चयापचय नियंत्रित करते. हे एंझाइम युरियाचे अमोनिया आणि कार्बन डायऑक्साइडचे हायड्रोलिसिस उत्प्रेरित करते, ज्यामुळे सेंद्रिय रेणूंमध्ये नायट्रोजन आणि कार्बन यांच्यातील बंधनाचे हायड्रोलाइटिक क्लीवेज होते.

नायट्रोजन चयापचय एंझाइमपैकी, urease चा इतरांपेक्षा चांगला अभ्यास केला गेला आहे. हे सर्व मातीत आढळते. त्याची क्रिया नायट्रोजन चयापचय (Galstyan, 1980) च्या सर्व मुख्य एन्झाइम्सच्या क्रियाकलापांशी संबंधित आहे.

मातीमध्ये, urease दोन मुख्य स्वरूपात उद्भवते: इंट्रासेल्युलर आणि एक्स्ट्रासेल्युलर. जमिनीत मुक्त युरेसच्या उपस्थितीमुळे ब्रिग्ज आणि सेगल (ब्रिग्ज एट अल., 1963) यांना स्फटिक स्वरूपात एन्झाइम वेगळे करण्याची परवानगी मिळाली.

एक्स्ट्रासेल्युलर यूरेसचा काही भाग मातीच्या कोलाइड्सद्वारे शोषला जातो ज्यांना urease साठी उच्च आत्मीयता असते. मातीतील कोलोइड्सशी संप्रेषण एन्झाइमचे सूक्ष्मजीवांद्वारे विघटन होण्यापासून संरक्षण करते आणि जमिनीत त्याचे संचय होण्यास प्रोत्साहन देते. प्रत्येक मातीची स्वतःची स्थिर पातळी urease क्रियाकलाप असते, जी मातीच्या कोलाइड्सच्या क्षमतेद्वारे निर्धारित केली जाते,

प्रामुख्याने सेंद्रिय, संरक्षणात्मक गुणधर्म प्रदर्शित करतात (Zvyagintsev, 1989).

माती प्रोफाइलमध्ये, बुरशी क्षितीज सर्वात जास्त सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य क्रियाकलाप प्रदर्शित करते;

नायट्रोजन खत म्हणून युरियाच्या व्यापक वापरामुळे, युरियाच्या कृती अंतर्गत त्याच्या परिवर्तनाशी संबंधित समस्या व्यावहारिकदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण आहेत. बऱ्याच मातीत युरीयाची उच्च क्रिया युरियाचा नायट्रोजन पोषणाचा सार्वत्रिक स्त्रोत म्हणून वापर करण्यास प्रतिबंध करते, कारण मातीच्या युरेसद्वारे युरियाच्या हायड्रोलिसिसच्या उच्च दरामुळे अमोनियम आयन स्थानिक जमा होतात, क्षारीय मूल्यांवर पर्यावरणाची प्रतिक्रिया वाढते. , आणि, परिणामी, अमोनियाच्या स्वरूपात मातीतून नायट्रोजनचे नुकसान (तरफदार जे.सी., 1997). युरियाचे तुकडे करून, यूरिया त्याचे फोटोटॉक्सिक अमोनियम सायनेटमध्ये आयसोमरायझेशन प्रतिबंधित करते. जरी युरिया स्वतः वनस्पतींद्वारे अंशतः वापरला जात असला तरी, युरियाच्या सक्रिय कृतीमुळे ते जास्त काळ जमिनीत राहू शकत नाही. बऱ्याच शास्त्रज्ञांनी केलेल्या अभ्यासात उच्च urease क्रियाकलापांमध्ये अमोनियाच्या रूपात मातीतून युरिया नायट्रोजनचे अस्थिरीकरण लक्षात आले आहे आणि जेव्हा विविध युरेज इनहिबिटर जमिनीत जोडले गेले तेव्हा युरियाचे हायड्रोलिसिस मंद होते आणि नुकसान कमी होते (टूल पी. ओ. , मॉर्गन एम. ए., 1994). जमिनीतील युरिया हायड्रोलिसिसचा दर तापमानाने प्रभावित होतो (इव्हानोव्ह, बारानोव्हा, 1972; गॅल्स्टियन, 1974; कॉर्टेझ एट अल., 1972, इ.), मातीची आंबटपणा (गॅल्स्टियन, 1974; मोइसेवा, 1974, इ.). कार्बोनेटसह मातीच्या संपृक्ततेवर नकारात्मक प्रभाव पडतो (गॅल्स्टियन, 1974), आर्सेनिक क्षार, जस्त, पारा, सल्फेट आयन, तांबे आणि बोरॉन यौगिकांमध्ये लक्षणीय प्रमाणात उपस्थिती, ॲलिफेटिक अमाइन, डिहायड्रोफेनॉल आणि क्विनोन्स लक्षणीय प्रमाणात; urease (पॉलसन, 1970, Briggsatel., 1951).

इन्व्हर्टेज क्रियाकलाप हा सर्वात स्थिर निर्देशकांपैकी एक आहे, जो प्रभावशाली घटकांसह स्पष्ट परस्परसंबंध प्रकट करतो. अभ्यास (1966, 1974) इतर माती कर्बोदकांमधे क्रियाशीलता सह invertase एक संबंध स्थापित.

इनव्हर्टेजच्या क्रियाकलापांचा अनेक मातीत अभ्यास केला गेला आहे आणि अनेक पुनरावलोकन कामांमध्ये चर्चा केली गेली आहे (अलेक्झांड्रोवा, श्मुरोवा, 1975; कुप्रेविच, श्चेरबाकोवा, 1971; किस एट अल., 1971, इ.). जमिनीतील इन्व्हर्टेज क्रियाकलाप प्रोफाइलच्या बाजूने कमी होतो आणि बुरशी सामग्रीशी संबंधित आहे (पुखितस्काया, कोव्ह्रिगो, 1974; गॅलस्ट्यान, 1974; कालाटोझोवा, 1975; कुलकोव्स्काया, स्टेफनकिना, 1975; सिमोनियन, 1976; टोथ, इ. 1987). जमिनीत ॲल्युमिनियम, लोह आणि सोडियमचे प्रमाण लक्षणीय असल्यास बुरशीशी कोणताही संबंध असू शकत नाही. मातीतील सूक्ष्मजीवांची संख्या आणि त्यांची चयापचय क्रिया यांच्याशी इनव्हर्टेज क्रियाकलापांचे जवळचे कनेक्शन (मश्ताकोव्ह एट अल., 1954; कॅट्सनेल्सन, एरशोव्ह, 1958; कोझलोव्ह, 1964; चंदेरोवा, 1970; चुंबन, 1958; हॉफिनन, 1955 आणि इतर) सूक्ष्मजीव उत्पत्तीच्या मातीच्या उलट्यामध्ये फायदा. तथापि, अशा अवलंबनाची नेहमीच पुष्टी होत नाही (निझोवा, 1970); इनव्हर्टेज क्रियाकलाप अधिक स्थिर सूचक आहे आणि सूक्ष्मजीवांच्या संख्येतील चढ-उतारांशी थेट संबंधित असू शकत नाही (रॉस, 1976).

(1974) नुसार, जड ग्रॅन्युलोमेट्रिक रचना असलेल्या मातीत एन्झाइमॅटिक क्रिया जास्त असते. तथापि, असे अहवाल आहेत की चिकणमाती खनिजे (हॉफमन एट अल., 1961; स्कुजिन्स, 1976; रावल्ड, 1970) शोषल्यानंतर इनव्हर्टेज स्पष्टपणे निष्क्रिय होते आणि उच्च मॉन्टमोरिलोनाइट सामग्री असलेल्या मातीत कमी इन्व्हर्टेज क्रिया असते. मातीतील आर्द्रता आणि तापमानावरील इनव्हर्टेज क्रियाकलापांच्या अवलंबनाचा पुरेसा अभ्यास केला गेला नाही, जरी अनेक लेखक हायड्रोथर्मल परिस्थितीनुसार क्रियाकलापांमध्ये हंगामी बदल स्पष्ट करतात.

इन्व्हर्टेजच्या संभाव्य क्रियाकलापांवर तपमानाचा प्रभाव तपशीलवार अभ्यासला गेला (1975), सुमारे 60° तापमानात इष्टतम स्थापित करणे, 70° वर माती गरम केल्यानंतर एन्झाईम निष्क्रियतेसाठी एक उंबरठा आणि 180 वर तीन तास गरम केल्यानंतर पूर्ण निष्क्रियता. °C

बऱ्याच लेखकांनी वाढत्या वनस्पतींवर अवलंबून मातीच्या इनव्हर्टेज क्रियाकलापांचे परीक्षण केले आहे (सॅमत्सेविच, बोरिसोवा, 1972; गॅल्स्टियन, 1974, रॉस 1976; कॉर्टेझ एट अल., 1972, इ.). कुरण प्रक्रियेचा विकास, गवताच्या आच्छादनाखाली जाड हरळीची मुळे तयार होणे, इनव्हर्टेज क्रियाकलाप वाढण्यास हातभार लावते (गॅल्स्टियन, 1959). तथापि, असे काही अभ्यास आहेत ज्यामध्ये इनव्हर्टेज क्रियाकलापांवर वनस्पतींचा प्रभाव स्थापित केला गेला नाही (कोनोवालोवा, 1975).

मातीमध्ये सेंद्रिय संयुगेच्या स्वरूपात फॉस्फरस मोठ्या प्रमाणात असतो, जो वनस्पती, प्राणी आणि सूक्ष्मजीवांच्या मृत अवशेषांसह येतो. या यौगिकांमधून फॉस्फोरिक ऍसिडचे प्रकाशन तुलनेने अरुंद सूक्ष्मजीवांच्या गटाद्वारे केले जाते ज्यात विशिष्ट फॉस्फेट एंझाइम असतात (चिमिटडोर्झीवा एट अल., 2001).

फॉस्फरस मेटाबोलिझमच्या एन्झाइम्समध्ये, ऑर्थोफॉस्फोरस मोनोफॉस्फोस्टेरेसेसच्या क्रियाकलापांचा सर्वात जास्त अभ्यास केला गेला आहे (अलेक्झांड्रोवा, श्मुरोवा, 1974; स्कुजिन्स जे. जे., 1976; कोटेलेव एट अल., 1964). फॉस्फेटेसेसचे उत्पादक प्रामुख्याने मातीतील सूक्ष्मजीवांच्या पेशी असतात (क्रासिलनिकोव्ह आणि कोतेलेव्ह, 1957, 1959; कोतेलेव एट अल., 1964).

मातीची फॉस्फेट क्रिया त्याच्या अनुवांशिक वैशिष्ट्ये, भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म आणि शेती संस्कृतीच्या पातळीद्वारे निर्धारित केली जाते. मध्ये भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मफॉस्फेट क्रियाकलापांसाठी मातीची आंबटपणा विशेषतः महत्वाची आहे. सॉडी-पॉडझोलिक आणि राखाडी वन मृदा, ज्यात आम्लीय प्रतिक्रिया असते, त्यात प्रामुख्याने आम्ल फॉस्फेटेसेस असतात ज्यात किंचित अल्कधर्मी प्रतिक्रिया असते, अल्कधर्मी फॉस्फेटेस असतात. हे नोंद घ्यावे की अम्लीय ऍसिडची इष्टतम क्रियाकलाप

फॉस्फेटस कमकुवत अम्लीय झोनमध्ये असते, जरी मातीमध्ये तीव्र अम्लीय प्रतिक्रिया असते (खाझीव्ह, 1979; श्चेरबाकोव्ह एट अल., 1983, 1988). ही वस्तुस्थिती लिमिंगचे महत्त्व पुष्टी करते अम्लीय मातीजटिल सेंद्रिय फॉस्फेट्सच्या हायड्रोलिसिसला गती देण्यासाठी आणि उपलब्ध फॉस्फरससह माती समृद्ध करण्यासाठी.

मातीत फॉस्फेटेसचे निरीक्षण केलेले वैशिष्ट्यपूर्ण वितरण त्यांच्या आंबटपणावर अवलंबून मायक्रोफ्लोराच्या रचनेद्वारे निर्धारित केले जाते. मातीमध्ये काही पर्यावरणीय परिस्थितींशी जुळवून घेतलेले सूक्ष्मजीव समुदाय आहेत जे या परिस्थितीत सक्रिय असलेल्या एन्झाईम्स स्रावित करतात.

मातीची एकूण फॉस्फेट क्रिया बुरशी आणि सेंद्रिय फॉस्फरसच्या सामग्रीवर अवलंबून असते, जे एन्झाइमसाठी एक सब्सट्रेट आहे.

चेर्नोजेम्स सर्वोच्च फॉस्फेट क्रियाकलाप द्वारे दर्शविले जातात. सॉडी-पॉडझोलिक आणि राखाडी जंगलातील मातीत फॉस्फेटची क्रिया कमी असते. कमी क्रियाकलापया अम्लीय मातीत फॉस्फेटसचे मातीतील खनिजांद्वारे तीव्र शोषण झाल्यामुळे होते. अशा मातीत सेंद्रिय पदार्थांचे प्रमाण कमी असल्यामुळे, खनिजांची शोषक पृष्ठभाग उच्च-ह्युमस चेर्नोझेमच्या तुलनेत अधिक उघडकीस येते, जेथे चिकणमाती खनिजे आर्द्र सेंद्रिय पदार्थांनी आच्छादित असतात.

फॉस्फेटस क्रियाकलाप दरम्यान डायनॅमिक आहे वाढणारा हंगाम. वनस्पतींच्या वाढीच्या सक्रिय टप्प्यात उच्च तापमानउन्हाळ्याच्या महिन्यांत माती आणि पुरेशी आर्द्रता, मातीची फॉस्फेट क्रिया जास्तीत जास्त असते (एव्हडोकिमोवा, 1989).

काही मातीत, फॉस्फेट क्रिया आणि सूक्ष्मजीवांची एकूण संख्या (कोटेलेव्ह एट अल., 1964; अलिव्ह, गाडझिव्ह, 1978, 1979; अरुत्युन्यान, 1975, 1977; इ.) आणि सूक्ष्मजीव किंवा सूक्ष्मजीवांची संख्या यांच्यातील परस्परसंबंध लक्षात घेतला गेला आहे. फॉस्फरस संयुगे (पोनोमारेवा एट अल. , 1972), इतरांमध्ये - फॉस्फेट क्रियाकलाप आणि संख्या यांच्यातील संबंध

सूक्ष्मजीव स्थापित केले गेले नाहीत (Ramirez-Martinez, 1989). बुरशीचा प्रभाव प्रोफाइलच्या बाजूने एंजाइम क्रियाकलापांमधील बदलांच्या स्वरुपात प्रकट होतो, जेव्हा वेगवेगळ्या प्रमाणात बुरशी सामग्रीसह मातीची तुलना केली जाते आणि माती लागवडीसाठी उपाय केले जातात (अलेक्झांड्रोव्हा, श्मुरोवा, 1975; अरुत्युन्यान, 1977). अनेक लेखकांचे अभ्यास जमिनीतील सेंद्रिय फॉस्फरसच्या सामग्रीवर मातीच्या फॉस्फेट क्रियाकलापांचे थेट अवलंबित्व दर्शवतात (गॅव्ह्रिलोव्हा एट अल., 1973; अरुत्युन्यान, गॅल्स्ट्यान, 1975; अरुत्युन्यान, 1977; इ.).

मातीत फॉस्फेट पूल तयार होण्याच्या सामान्य नमुन्यांचा अधिक तपशीलवार विचार करूया.

जमिनीतील एकूण फॉस्फरसच्या महत्त्वपूर्ण भागामध्ये ऑर्गेनोफॉस्फरस संयुगे असतात: न्यूक्लिक ॲसिड, न्यूक्लियोटाइड्स, फायटिन, लेसिथिन इ. जमिनीत आढळणारे बहुतेक ऑर्गनोफॉस्फेट वनस्पतींद्वारे थेट शोषले जात नाहीत. त्यांचे शोषण फॉस्फोहायड्रोलेसेसद्वारे चालवल्या जाणाऱ्या एंजाइमॅटिक हायड्रोलिसिसच्या आधी होते. मातीच्या फॉस्फेटेसचे थर हे विशिष्ट ह्युमिक पदार्थ आहेत, ज्यामध्ये ह्युमिक ऍसिडचे फॉस्फरस, तसेच विशिष्ट नसलेल्या वैयक्तिक संयुगे यांचा समावेश होतो. न्यूक्लिक ऍसिडस्, फॉस्फोलिपिड्स आणि फॉस्फोप्रोटीन्स, तसेच मेटाबॉलिक फॉस्फेट्स. ह्युमिक पदार्थांच्या बायोजेनेसिसच्या परिणामी, पूर्वीचे मातीमध्ये जमा होतात, नंतरचे, नियम म्हणून, वनस्पतींच्या अवशेषांसह मातीमध्ये प्रवेश करतात आणि मध्यवर्ती चयापचय प्रतिक्रियांचे उत्पादन म्हणून त्यात जमा होतात.

शेतीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या मातीच्या फॉस्फेट पूलच्या निर्मितीमध्ये उच्च वनस्पतींची भूमिका सूक्ष्मजीवांपेक्षा कमी आहे आणि मुख्यतः पिकांचे अवशेष आणि मूळ उत्सर्जन जमिनीत प्रवेश करण्याशी संबंधित आहे, ज्याची पुष्टी (1994) च्या डेटाने केली आहे. , ज्यांनी वाढत्या हंगामात हायड्रोलाइटिक क्रियाकलापांवर विविध पिकांच्या प्रभावाचा अभ्यास केला

आणि रेडॉक्स एंजाइम; phosphatases, invertases, proteases, ureases, catalases पातळ पीट मातीवर. फॉस्फेटस क्रियाकलाप सर्व पिकांमध्ये अंदाजे समान असल्याचे आढळून आले: बार्ली, बटाटे आणि काळ्या पडीत, आणि बारमाही गवताखाली फक्त किंचित जास्त, तर इतर एन्झाईम्सची क्रिया मातीच्या वापराच्या पद्धतींवर अवलंबून लक्षणीयरीत्या बदलते.

, (1972) गहू आणि शेंगांच्या rhizosphere मध्ये फॉस्फेट क्रियाकलाप वाढ लक्षात घ्या, जे rhizosphere मध्ये सूक्ष्मजीवांच्या संख्येत वाढ आणि मुळांच्या बाह्य फॉस्फेटस क्रियाकलाप या दोन्हीशी संबंधित असू शकते. ऍग्रोकेमिकल दृष्टिकोनातून, अंतिम परिणाम महत्वाचा आहे - वनस्पतींच्या मुळांच्या शक्तीमध्ये वाढीसह मातीच्या एन्झाईम पूलची वाढ.

वनस्पतींमध्ये ऍग्रोसेनोसेस कमी झाल्यामुळे राइझोस्फियरचा प्रभाव कमी होतो आणि परिणामी, मातीच्या फॉस्फेटची क्रिया कमी होते. मोनोकल्चर लागवडीदरम्यान मातीच्या फॉस्फेट क्रियाकलापात लक्षणीय घट नोंदवली गेली. पीक रोटेशनमध्ये मातीचा समावेश केल्याने हायड्रोलाइटिक प्रक्रिया सुधारण्यासाठी परिस्थिती निर्माण होते, ज्यामुळे फॉस्फरस संयुगेचे चयापचय वाढते. (एव्हडोकिमोवा, 1992)

(1994) विविध रचनांच्या नैसर्गिक (जंगल) वनस्पती अंतर्गत तयार झालेल्या सॉडी-पॉडझोलिक मातीचा अभ्यास केला आणि माती प्रोफाइलमध्ये फॉस्फेट क्रियाकलापांचे वितरण, लॅबिल आणि लॅबिलमधील गुणोत्तर निश्चित केले. स्थिर फॉर्मएंजाइम, त्यांची अवकाशीय आणि ऐहिक परिवर्तनशीलता. हे स्थापित केले गेले आहे की नैसर्गिक वनवनस्पती अंतर्गत तयार झालेल्या मातीत, फॉस्फेट क्रियाकलापांमध्ये अनुवांशिक क्षितिजे भिन्न असतात, ज्याचे वितरण प्रोफाइलमध्ये बुरशी सामग्रीशी जवळून संबंधित असते. माहितीनुसार, सर्वात जास्त फॉस्फेट क्रिया कचऱ्याच्या थरात दिसून आली, नंतर बुरशी-संचयित थरात अनेक वेळा कमी झाली आणि मातीच्या थरात झपाट्याने खाली आली.

ऐटबाज जंगलाखाली (वन वनस्पती) जमिनीत 20 सें.मी. कुरणातील वनस्पतींमध्ये थोडेसे वेगळे वितरण आहे: ह्युमस-संचय क्षितिजात जास्तीत जास्त क्रियाकलाप 1.5-2 पट कमी आहे आणि वरील आधारे 40 - 60 सेमी नंतरच आणखी लक्षणीय घट दिसून येते असा निष्कर्ष काढा की निर्मितीमध्ये जास्तीत जास्त योगदान नैसर्गिक वनस्पती अंतर्गत फॉस्फेट पूल सूक्ष्मजीव आणि वनस्पतींचे अवशेष एक सब्सट्रेट म्हणून योगदान देतात आणि पोस्टमॉर्टल इंट्रासेल्युलर एन्झाईम्स थोडी कमी भूमिका बजावतात;

जमिनीतील जैवरासायनिक प्रक्रियेची तीव्रता आणि त्याची प्रजनन क्षमता या दोन्ही सजीवांच्या अस्तित्वाच्या परिस्थितीवर अवलंबून असतात जे जमिनीत एन्झाईम्स पुरवतात आणि जमिनीत एन्झाईम्स स्थिर होण्यास हातभार लावतात आणि त्यांच्या वास्तविक क्रियाकलापांचे नियमन करतात.

१.२. प्रभाव अवजड धातूआणि मातीच्या एन्झाइमॅटिक क्रियाकलापांवर सूक्ष्म घटक.

मातीच्या जैविक गुणधर्मांचे निदान करण्यासाठी एन्झाइमॅटिक क्रियाकलाप वापरण्याचे एक आशादायक क्षेत्र म्हणजे जड धातूंसह मातीच्या दूषिततेची पातळी ओळखणे.

विविध रासायनिक संयुगांच्या स्वरूपात जमिनीत प्रवेश करणारे जड धातू त्यात जमा होऊ शकतात. उच्च पातळी, माती बायोटाच्या सामान्य कार्यासाठी महत्त्वपूर्ण धोक्याचे प्रतिनिधित्व करते. साहित्यात मोठ्या प्रमाणात डेटा जमा झाला आहे हे दर्शविते नकारात्मक प्रभावमाती बायोटा वर जड धातू सह माती दूषित. जेव्हा जमिनीतील रासायनिक संतुलन बिघडते तेव्हा तणावपूर्ण परिस्थिती उद्भवते. असे पुरावे आहेत की जैविक निर्देशक कृषी-रसायन पेक्षा लवकर प्रतिक्रिया देतात विविध गुणधर्ममाती (लेबेदेवा,

संदर्भग्रंथ