МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВ

Описаны методы определения в почве активности ферментов оксидоредуктаз и гидролаз («Методы почвенной микробиологии и биохимии». М., 1980). Наиболее простыми по выполнению являются методы определения активности дегидрогеназ и инвертазы.

Для определения активности дегидрогеназ в почве в качестве акцептора водорода применяют бесцветные соли тетразолия (2,3,5-три- фенилтетразолий хлористый, ТТХ), которые восстанавливаются в красные соединения формазанов (трифенилформазан, ТФФ). Навеску воздушно-сухой почвы 1 г помещают в 50-миллилитровую вакуумную колбу с притертыми стеклянными пробками, добавляют 10 мг углекислого кальция и тщательно смешивают. Затем добавляют 1 мл 1%-ного раствора ТТХ. Определение проводят в анаэробных условиях, для этого воздух из колбы эвакуируют при разряжении 10—12 мм рт. ст. в течение 2—3 мин. Колбы осторожно встряхивают и ставят в термостат при 38° на 24 ч. Контролем служит стерилизованная почва (180° в течение 3 ч) и субстраты без почвы.

После окончания инкубации в колбы добавляют по 25 мл этилового спирта и встряхивают в течение 5 мин. Содержимое колбы фильтруют и полученный раствор ТФФ колориметрируют на фотоэлектроколориметре, используя кюветы шириной 5 мм и синий светофильтр с длиной волны 500—600 нм. Количество формазана в мг рассчитывают по стандартной кривой. Для составления калибровочной кривой готовят стандартный раствор формазана в этиловом спирте (0,1 мг в 1 мл), затем в мерные колбы на 25 мл берут соответствующее количество стандартного раствора, содержащее от 0,1 до 1,0 мг формазана, этанолом доводят до метки и фотоколориметрируют согласно вышеописанному способу.

Фотоколориметрический метод определения активности инвертазы заключается в следующем. В колбу емкостью 50 мл помещают 5 г почвы, добавляют 10 мл 5%-ного раствора сахарозы, 10 мл ацетатного буфера (pH 4,7) и 5—6 капель толуола. Колбы закрывают пробками, встряхивают и помещают в термостат при температуре 30° на 24 ч, периодически встряхивая их. Контроль — стерилизованная почва (3 ч при 180°) и чистый субстрат.

После инкубации содержимое колб фильтруют в 100-миллилитро- вые мерные колбы. Из фильтра берут 6 мл в большие пробирки, добавляют 3 мл сегнетовой соли и 3 мл раствора сернокислой меди, хорошо перемешивают и кипятят на водяной бане в течение 10 мин. Затем пробирки с раствором охлаждают в холодной воде, содержимое переносят в центрифужные пробирки и центрифугируют в течение 5— 7 мин при 3000 об/мин. Прозрачный центрифугат колориметрируют на фотоэлектроколориметре (светофильтр — 630 нм), кюветы шириной 1 см. Количество глюкозы рассчитывают по предварительно составленным калибровочным кривым. Исходный стандартный раствор — 6 мг глюкозы в 1 мл. Активность инвертазы выражают в мг глюкозы на 1 г почвы за сутки. Ошибка определения — до 5%.

Один из новых методов — метод инициированного сообщества почвенных организмов. С помощью сканирующего электронного микроскопа в сочетании с классическими методами микробиологии изучают структуру и особенности инициированного субстратом сообщества Яоч- венных микроскопических обитателей, отмечают доминирование и соотношение отдельных групп бактерий, актиномицетов, грибов, водорослей, простейших и микроскопических беспозвоночных животных.

Метод заключается в следующем. Исследуемую почву в воздушно-сухом состоянии растирают в ступке, предварительно удалив крупные корешки, просеивают через сито 1 мм, увлажняют дистиллированной водой до 60% от полной влагоемкости и тщательно перемешивают. Пастообразную массу почвы вносят в маленькие чашкц Петри до краев и слегка уплотняют шпателем так, чтобы образовалась ровная поверхность.

Рис. в2. Грибы амилолитического сообщества почв

Сверху вниз: Penicillium, Mucor, Coniothirium, Chaetomium

Слева — конидиеноспы и спорангии, справа — конидии и спорангио-

споры. (Фото в СЭМ В. С. Гузева)

Рис. 83. Почвенные диатомовые водоросли Pennatae и Centricae (четыре верхних снимка) и раковинные корненожки Centropyxis, Euglypha и Corytion в сканирующем электронном микроскопе. (Фото В. С. Гу-

зева)

Рис. 84. Почвенные беспозвоночные животные и микроорганизмы амилолитического сообщества почв.

4 верхних снимка — нематоды отряда Tylenchidae и актиномнцеты на их поверхности (стрелка на левом снимке указывает место, увеличенное на ппавом снимке); 4 нижних — клещ Acaridae и его п'па, справа — бактерии на поверхности (см. стрелки) (Фото В. С. Гулева).

диаметра, на дно которых налита дистиллированная вода для поддержания постоянной влажности. В таком состоянии чашки с почвой инкубируют при 25° в термостате в течение 2—3 нед. За развитием организмов на полоске крахмала наблюдают визуально, с помощью лупы, светооптического и сканирующего электронного микроскопов. В сканирующем микроскопе можно наблюдать развитие грибов (рис. 82), водорослей и простейших (рис. 83), беспозвоночных животных (рис. 84).