3. Определение биологической активности почвы по интенсивности разложения целлофановых мембран методом Гузева – Иванова - Левина Ход работы

Метод представляет собой модификацию метода Мишустина – Вострова – Петровой. В его основу положено измерение механических свойств разрушающейся в почве целлюлозы.

Время инкубации целлофановой пленки, необходимое для полного ее разрушения, обычно не превышает одной недели. Поэтому метод выгодно отличается от других аппликационных методов быстротой анализа для получения количественных характеристик, а от биохимических методов его отличает простота исполнения.

С помощью метода целлофановых мембран можно получить представление о степени разрушения целлюлозы, а также количественно оценить действие ряда факторов на целлюлозолитическую активность различных почв. При этом химические реагенты можно вносить как непосредственно в почву, так и на поверхность целлофановой мембраны.

В качестве целлюлозы используют целлофановую пленку. Целлофан во влажном состоянии закрепляют на горлышке пенициллинового флакона, у которого срезано дно. В чашку Петри помещают 30 г почвы, увлажняют ее до степени полевой влагоемкости и готовят почвенные пластины с ровной поверхностью. Затем их инкубируют при температуре 25⁰, во влажной камере в течение 24 сут. После инкубации на поверхность почвы помещают флаконы с целлофановой пленкой так, чтобы был контакт целлофана с почвой.

Степень разрушения целлофана оценивают по прочности на разрыв с помощью вакуумного насоса, соединенного с манометром. Контроль - исходная пленка. По результатам измерения динамики разрушения пленки строят график зависимости прочности пленки от времени ее инкубирования в почве. Для характеристики конкретной почвы используют величину Т₅₀, т. е. период времени, за который происходит снижение прочности на 50%. Указанное значение определяют по графику.

4. Определение изменений в инициированном микробном сообществе Ход работы

Для исследования необходимо иметь образцы почвы, выдержанные не менее двух недель в воздушно-сухом состоянии. Почву освобождают от растительных остатков, измельчают, просеивают через сито с отверстиями в 1 мм, увлажняют до 60% от полной влагоемкости и помещают в чашки Петри диаметром 4 см. Поверхность почвы выравнивают шпателем. В увлажненном состоянии почву инкубируют 2 сут при постоянной влажности и температуре 25⁰. Инициацию развития микроорганизмов в почве осуществляют путем внесения соответствующего субстрата, например крахмала. Крахмал наносят тонким слоем на поверхность почвенной пластины в виде полоски шириной 1 см (его количество не должно превышать нескольких десятых долей процента от веса почвы). Крахмал удобно наносить напылением.

Через 2-3 недели инкубации амилолитическое микробное сообщество почвы характеризуется величиной общей биомассы, видовым составом и структурой организации. Популяции в сообществе соответствуют трем градациям: доминант-микроорганизмы, составляющие более 20% от общей биомассы сообщества; часто встречающиеся микроорганизмы - 5-20%; редко встречающиеся микроорганизмы - менее 5%. Для исследования сообщества используют прямое микроскопирование и традиционные методы идентификации микроорганизмов.

Метод позволяет получить представление о сравнительной токсичности различных химических реагентов при внесении в почву. Для этого испытывают серию реагентов возрастающих концентраций, вносимых в почву при ее увлажнении. Для сравнения в качестве контрольной принимают минимальную действующую концентрацию токсического вещества, при которой происходит смена доминантных микроорганизмов в амилолитическом сообществе. Кроме того, с помощью этого метода можно количественно измерить потенциальную буферность нескольких почв по отношению к какому-либо загрязнителю (поллютанту). Для этого почвы сравниваются по величине минимально действующей концентрации поллютанта.