Трансформация органического вещества в почве во многом определяется гидролитическими ферментами. В условиях климатических изменений особенное значение имеет понимание механизмов микробного отклика для прогнозирования цикла углерода. До сих пор мало изучалось влияние продолжительности и частоты засухи на гидролитические ферменты почвы. Проведен многофакторный полевой манипуляционный эксперимент, моделирующий в присутствии растений и без них: две кратковременные засухи, длительную засуху и оптимальный уровень увлажнения почвы. Определяли максимальную скорость реакции Vmax, константу Михаэлиса Km и каталитическую эффективность Ka пяти групп ферментов, участвующих в цикле углерода (целлобиазы, глюкозидазы, ксиланазы), фосфора (фосфатазы) и азота (хитиназы). У фосфатаз, глюкозидаз и ксиланаз Vmax снижалось при кратковременной засухе. В ходе длительной засухи снижалось значение Vmax фосфатаз, целлобиогидролаз, ксиланаз и возрастало у хитиназ, оставаясь при этом неизменным у глюкозидаз. Как длительная, так и кратковременные засухи приводили к увеличению Km и уменьшению Ka почти для всех ферментов. Кратковременные засухи не являлись ослабленным вариантом длительной засухи, но имели свою специфику – снижение у глюкозидаз Km, которое приводило к увеличению Kа. Длительная засуха отличалась увеличением Vmax хитиназ и пространственной вариативности Vmax фосфатаз и глюкозидаз. Влияние присутствия растений было второстепенным и сказывалось только при коротких засухах. Обратимость действия засухи на Vmax, Km, Ka уменьшалась в ряду: первая кратковременная засуха > вторая кратковременная засуха > длительная засуха – за счет увеличения общей продолжительности стрессового воздействия.
Исследовали интенсивность образования и выделения газообразного фитогормона — этилена — микробными ассоциациями в кишечнике представителей различных таксономических групп почвенной мезофауны: двупарноногих многоножек (), мокриц (), дождевых червей (норники — , почвенные — , подстилочные — , ). Изучали процесс образования этилена при развитии беспозвоночных на лиственной подстилке, гумусо-аккумулятивном горизонте урбанозема (Urbiс Technosol по WRB), а также выделение этилена из копролитов на примере . Установлено, что , развивающийся в микрокосмах, за счет питания разложенным органическим веществом увеличивает на порядок интенсивность образования этилена, а поглощающие свежую подстилку остальные животные увеличивают эмиссию этилена на 50–60%. Среди выделенных штаммов четыре изолята можно отнести к активным продуцентам этилена: sp.Ya 2, Ya 1, sp. Ya 6, Ya 1. Таким образом, кишечный тракт и свежие экскременты животных являются значимым микролокусом выделения этилена в почве.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation