Influence of resource-saving technologies of basic cultivation on the enzymatic activity of chernozem in the Krasnoyarsk forest-steppe

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Currently, much attention is paid to modern resource-saving soil treatment systems. In connection with insufficient scientific provision, it is necessary to study new technologies for tillage in various soil and climatic conditions. The paper considers the influence of resource-saving technologies of basic cultivation on fermentative activity of chernozem of the ordinary Krasnoyarsk forest-steppe. Three soil treatment systems have been examined as well – classical autumn plowing to a depth of 22 cm, minimum cultivation to a depth of 8–10 cm and direct seeding technology. To study the dynamics of biological activity, the activity of invertase, ureza, phosphatase, catalase and dehydrogenase have been analyzed. The chernozem cultivation of experimental production facility «Minino» led to a decrease in the activity of soil enzymes. Catalase activity got decreased by 9,88%, urease activity – by 28,78%, dehydrogenase activity – by 29,95%, phosphatase activity – by 30,30%. The strongest differences were noted for the invertase activity – 39,94%. The use of energy-saving technologies for the cultivation of grain crops increases the activity of soil enzymes with the exception of catalase. The higher activity of dehydrogenase, urease, phosphatase and invertase is established in versions with minimal technology. Cultivated crops had no significant effect on the activity of soil enzymes.

About the authors

Nikolay Vladimirovich Kozhevnikov

Kemerovo State University

Email: koghevnikov_nv@mail.ru

postgraduate student of Botany Department

Russian Federation, Kemerovo

Alexandra Vasilyevna Zaushintsena

Kemerovo State University

Email: alexaz58@yandex.ru

doctor of biological sciences, professor of Botany Department

Russian Federation, Kemerovo

Vasily Nikolaevich Romanov

Krasnoyarsk Research Institute of Agriculture, Federal Research Center «Krasnoyarsk Science Center SB RAS»

Author for correspondence.
Email: romanov1948@yandex.ru

doctor of agricultural sciences, leading researcher of Agrotechnology Department

Russian Federation, Krasnoyarsk

References

  1. Хазиев Ф.Х. Почва и экология // Вестник Академии наук РБ. 2017. Т. 24, № 3. С. 29-38.
  2. Рябов Е.И. Ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур (Минимальная почвозащитная обработка, удобрения, пестициды, машины и орудия). Ставрополь: Изд-во СтГАУ «Агрус», 2003. 152 с.
  3. Baishya K. Impact of Agrochemicals application on Soil Quality Degradation - A Review // International Journal of Science Technology and Management. 2015. № 4 (1). P. 220-228.
  4. Пилецкая О.А. Биологическая активность черноземовидной почвы при использовании различных систем удобрения: дис. … канд. биол. наук. Благовещенск, 2015. 152 с.
  5. Казеев К.Ш., Колесников С.И. Биодиагностика почв: методология и методы исследований. Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета, 2012. 260 с.
  6. Utobo E.B., Tewari L. Soil enzymes as bioindicators of soil ecosystem status // Applied Ecology and Environmental Research. 2015. Vol. 13. P. 147-169.
  7. Karaca A., Cetin S.C., Turgay O.C., Kizilkaya R. Soil enzymes as indicator of soil quality // Soil Enzymology. 2011. Vol. 22. P. 119-148. doi: 10.1007/978-3-642-14225-3-7.
  8. Gianfreda L., Ruggiero P. Enzyme activities in soil // Nucleic Acids and Proteins in Soil, Soil Biology / Eds P. Nannipieri, K. Smalla. 2006. Vol. 8. P. 257-311.
  9. Puglisi E., Del Re A.A.M., Rao M.A., Gianfreda L. Development and validation ofnumerical indexes integrating enzymatic activities of soils // Soil Biology and Biochemistry, 2006. Vol. 38. P. 1673-1681.
  10. Даденко Е.В., Денисова Т.В., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Оценка применимости показателей ферментативной активности в биодиагностике и мониторинге почв // Поволжский экологический журнал. 2013. № 4. С. 385-393.
  11. Januszek K. The enzymatic activity of selected forest soils of southern Polish in the light of field studies and laboratory (in Polish with English summary) // Scientific books, AR Krakow, Books 250. 1999. P. 5-132.
  12. Lasota J. Biochemical indicator of mountain forest soil fertility // Soil Science Annual. 2005. Vol. 56. P. 42-52.
  13. Даденко Е.В. Методические аспекты применения показателей ферментативной активности в биодиагностике и биомониторинге почв: дис. … канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 2004. 158 с.
  14. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. М.: Наука, 2005. 252 с.
  15. Данилова А.А. Биологические свойства чернозема выщелоченного при многолетней минимизации механической обработки: дис. … д-ра биол. наук: 03.00.27. Новосибирск, 2006. 250 с.
  16. Семёнов В.М., Когут Б.М. Почвенное органическое вещество. М.: ГЕОС, 2015. 233 с.
  17. Багаутдинов Ф.Я., Пермякова Н.В., Казыханова Г.Ш. Изменение содержания состава органического вещества и продуктивности черноземов выщелоченных при сельскохозяйственном использовании // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2012. № 4 (24). С. 5-6.
  18. Заушинцена А.В., Романов В.Н., Кожевников Н.В. Влияние ресурсосберегающих способов основной обработки чернозема обыкновенного на показатели общей биологической активности и урожайность зерновых культур // Самарский научный вестник. 2018. Т. 7, № 3 (24). С. 41-48.
  19. Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. Ростов-на-Дону: Изд-во ЦВВР, 2003. 350 с.
  20. Даденко Е.В., Прудникова М.А., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Применение показателей ферментативной активности при оценке состояния почв под сельскохозяйственными угодьями // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 3 (4). С. 1274-1277.
  21. Лариков А.А. Влияние растений на ферментативную активность почв Юга России: дис. … канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 2010. 154 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1 - Average dynamics of catalase activity depending on the main tillage, 2015–2017.

Download (33KB)
Indexing metadata
3. Figure 2 - Average dynamics of urease activity depending on the main tillage, 2015–2017.

Download (39KB)
Indexing metadata
4. Figure 3 - Average dynamics of dehydrogenase activity depending on the main tillage, 2015–2017.

Download (36KB)
Indexing metadata
5. Figure 4 - Average dynamics of invertase activity depending on the main tillage, 2015–2017.

Download (33KB)
Indexing metadata
6. Figure 5 - Average dynamics of phosphatase activity depending on the main tillage, 2015–2017.

Download (33KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2018 Kozhevnikov N.V., Zaushintsena A.V., Romanov V.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».