ФЕРМЕНТАТИВНА АКТИВНІСТЬ ЧОРНОЗЕМІВ ТИПОВИХ ЗА РІЗНИХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕРОБСТВА В УМОВАХ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
Objective. To measure the enzymatic activity of typical chornozems in different farming systems for a better understanding of the features of soil formation processes in agrogenic soils. Methods. Comparative-profile-genetic, soil spring method, field, microbiological (measuring catalase, invertase,...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Автори та афіліації: |
|
| Ключові слова: | keywords |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/510 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Agriciltural microbiology |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Agriciltural microbiology| _version_ | 1871466310091669504 |
|---|---|
| author | Рєзнік, С. В. |
| author_facet | Рєзнік, С. В. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "С. В. Рєзнік",
"institution": "Державний біотехнологічний університет"
}
] |
| author_sort | Рєзнік, С. В. |
| baseUrl_str | https://smic.in.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T10:10:51Z |
| description | Objective. To measure the enzymatic activity of typical chornozems in different farming systems for a better understanding of the features of soil formation processes in agrogenic soils. Methods. Comparative-profile-genetic, soil spring method, field, microbiological (measuring catalase, invertase, urease, dehydrogenase, protease, cellulase enzymatic activity), statistical. Results. During the study of typical chornozems during 2018–2020, the lowest activity of enzymes was recorded in the 0–10-centimeter soil layer of the humus horizon under an intensive farming system. Under the conditions of organic farming, an increase in the activity parameters of catalase, invertase, dehydrogenase, protease and urease was noted compared to the intensive system of farming. The use of green manure (spring vetch) contributed to a more significant increase in the activity of soil enzymes compared to the results obtained with the application of compost. On average, chornozem of the layland area is characterized by the highest activity of soil enzymes: catalase activity ranged from 4.4 to 5.6 cm3 O2 per 1 g of soil in 1 min, invertase activity — from 9.4 to 35.8 mg of glucose per 1 g of soil per day, ureases — from 10.5 to 14.6 mg of NH3 per 10 g of soil per day, dehydrogenases — from 4.7 to 12.4 mg of TPP per 10 g of soil per day, proteases — from 2.0 to 22.0 mg of glycine per 1 g of soil per day, cellulase — from 1.9 to 6.4 μg of glucose per 1 g of soil. Conclusion. Analysis of variance shows a significant influence of the farming system and the depth of sampling on the activity of soil enzymes. Agrogenic soils are characterized by lower activity of such enzymes as protease, invertase, cellulase and dehydrogenase compared to layland chornozem, however, the activity of urease and catalase increases significantly under the conditions of organic farming. Organic farming has a positive effect on the enzymatic activity of typical chornozems compared to the traditional (intensive) system. |
| doi_str_mv | 10.35868/1997-3004.37.70-80 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:26:45Z |
| format | Article |
| fulltext |
70
Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 37. С. 70–80.
ISSN 1997-3004
https://doi.org/10.35868/1997-3004.37.70-80
УДК [631.445.41:631.465]:631.58(477.5)
ФЕРМЕНТАТИВНА АКТИВНІСТЬ ЧОРНОЗЕМІВ ТИПОВИХ
ЗА РІЗНИХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕРОБСТВА В УМОВАХ
ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
С. В. Рєзнік
Державний біотехнологічний університет
вул. Алчевських, 44; м. Харків, 61000, Україна; e-mail: serhey021@gmail.com
Мета. Визначити ферментативну активність чорноземів типових за різних систем
землеробства для кращого розуміння особливостей процесів ґрунтотворення в агрогенних
ґрунтах. Методи. Порівняльно-профільно-генетичний, метод ґрунтових ключів, польовий,
мікробіологічні (визначення активності ферментів каталази, інвертази, уреази, дегідроге-
нази, протеази, целюлази), статистичні. Результати. Під час дослідження чорноземів ти-
пових протягом 2018–2020 рр. зафіксовано найнижчу активність ферментів у 0–10-санти-
метровому шарі ґрунту гумусового горизонту за інтенсивної системи землеробства. За
умов органічного землеробства, як порівняти з інтенсивною системою землеробства, від-
значено підвищення показників активності каталази, інвертази, дегідрогенази, протеази й
уреази. Використання сидерату (вика яра) сприяло більш істотному підвищенню активнос-
ті ґрунтових ензимів, як порівняти із результатами, отриманими за внесення компосту.
В середньому чорнозем перелогової ділянки характеризується найвищою активністю ґрун-
тових ензимів: активність каталази коливалася в межах від 4,4 до 5,6 см3 О2 на 1 г ґрунту
за 1 хв., інвертази — від 9,4 до 35,8 мг глюкози на 1 г ґрунту за добу, уреази — від 10,5 до
14,6 мг NH3 на 10 г ґрунту за добу, дегідрогенази — від 4,7 до 12,4 мг ТФФ на 10 г ґрунту за
добу, протеази — від 2,0 до 22,0 мг гліцину на 1 г ґрунту за добу, целюлази — від 1,9 до
6,4 мкг глюкози на 1 г ґрунту. Висновки. Дисперсійний аналіз свідчить про істотний вплив
на активність ґрунтових ензимів системи землеробства й глибини відбору зразків. Агрогенні
ґрунти, як порівняти із чорноземом перелогу, характеризуються нижчими показниками ак-
тивності таких ферментів, як протеаза, інвертаза, целюлаза і дегідрогеназа, проте за ор-
ганічного землеробства активність уреази і каталази істотно зростає. Органічне земле-
робство позитивно впливає на ферментативну активність чорноземів типових, як порівня-
ти з традиційною (інтенсивною) системою.
Ключові слова: чорнозем типовий, органічне землеробство, переліг, ферментативна
активність, ензими.
Вступ. До ґрунту постійно надходять рі-
зноманітні екзо- і ендоферменти, які стабілі-
зуються й тривалий час зберігають свою ак-
тивність. Тому активність ґрунтових ензимів
є інформативним біологічним показником
ґрунту, що відображає інтенсивність і спря-
мованість ґрунтово-біологічних процесів під
впливом сільськогосподарського виробницт-
ва, змін клімату, забруднення тощо [1–7].
У ґрунті ензими беруть участь у важ-
ливих біохімічних процесах: синтезі й розк-
ладанні гумусу [8], гідролізі органічних спо-
лук [9], деструкції рослинних і тваринних
решток [10], а також в окисно-відновних
процесах [11], іншими словами, в основних
ланках ґрунтотворного процесу [12].
Аналіз останніх досліджень і публіка-
цій. Для оцінки здоров’я ґрунту біомоніто-
ринг є більш інформативним, ніж визначення
фізичних і хімічних показників, оскільки
зміна набору елементарних ґрунтових про-
цесів у агрогенних ґрунтах практично миттє-
во віддзеркалюється на їхній біологічній ак-
тивності [13; 14]. Це визначається здатністю
© С. В. Рєзнік, 2023
71
живих організмів швидко реагувати на будь-
які зміни умов навколишнього середовища.
Але в Україні у загальноприйнятій системі
моніторингу ґрунтів відсутні показники біо-
логічної активності ґрунту. З огляду на про-
блеми збалансованого природокористування
досі відсутня система біодіагностичних кри-
теріїв біохімічних і мікробіологічних проце-
сів, за якою проводилася б оцінка й моніто-
ринг ґрунтових змін і явищ [15]. У наукових
роботах українських вчених застосовуються
різні критерії екологічного оцінювання агро-
технологій [16–18]. Проте існує низка обме-
жень, які гальмують впровадження і викори-
стання показників біологічної активності
ґрунтів. Це і складність вибору здорових
ґрунтів для порівняння, відсутність стандар-
тизації аналітичних методів, недостатня кі-
лькість даних щодо біологічної активності
різних типів ґрунтів та екосистем, відсут-
ність бази геопросторових даних тощо [19].
Мета досліджень. Визначити у динаміці
активність оксидоредуктаз (каталази, дегід-
рогенази) і гідролаз (інвертази, целюлази,
протеази, уреази) чорноземів типових за різ-
них систем землеробства.
Об’єкти та методи досліджень. Для до-
сліджень було обрано чорноземи типові гли-
бокі середньогумусні середньосуглинкові
пилувато-піщані на лесах, розміщені на те-
риторії Зіньківського р-ну Полтавської обл.
За агроґрунтовим районуванням ґрунти роз-
ташовані у Шишацько-Решетилівському аг-
роґрунтовому підрайоні Полтавського агро-
ґрунтового району північно-західної підпро-
вінції Лісостепу Лівобережного високого,
Середньоруської височини, на плато вододі-
лу між річками Псел та Ворскла. Територія
широко хвиляста рівнинна, густо пронизана
яружно-балковими системами. Досліджували
чорноземи в господарствах ПП «Агроеколо-
гія» Шишацького р-ну Полтавської обл. та
ТОВ «Бурат-Агро» Зіньківського р-ну Пол-
тавської обл. Для досліджень обрано такі ва-
ріанти (табл. 1, 2): чорнозем за органічної
системи землеробства із застосуванням си-
дерату в сівозміні (вики ярої з нормою висі-
ву 130 кг/га); органічна система землеробс-
тва за умов внесення компосту з гною ВРХ,
інтенсивна система землеробства, де засто-
совують систему різноглибинного обробітку
ґрунту і мінеральні добрива. Дані порівню-
вали із показниками, отриманими на перелі-
жній ділянці, що не оброблялася понад 30
років [20].
Відбір індивідуальних зразків ґрунту
здійснювали в перших декадах травня, серп-
ня і листопада протягом 2018–2020 рр. Відбір
проводили з глибин 0–10, 10–20, 20–30, 30–
40 см, підготовку та зберігання зразків ґрун-
ту для дослідження в лабораторних умовах
проводили згідно з ДСТУ ISO 10381-6-2001
[21].
Активність каталази визначали газомет-
ричним методом за А. Ш. Галстяном. Актив-
ність інвертази досліджували модифікова-
ним колориметричним методом Ф. Х. Хазі-
єва. Уреазну активність визначали коло-
риметричним методом Т. А. Щербакової
шляхом визначення кількості виділеного
амонію за допомогою реактива Несслера.
Дегідрогеназну активність досліджували за
А. Ш. Галстяном шляхом фотоколоримет-
ричного визначення кількості утвореного
трифенілформазану. Протеазну активність
визначали за методикою Галстяна-Арутю-
Таблиця 1. Ланка сівозміни й система удобрення на період проведення досліджень
Варіанти/роки 2018 2019 2020
Інтенсивна система
землеробства (мін. добрива)
кукурудза на зерно
(N130P30K30)
соняшник
(N35P15K30)
кукурудза
(N130P30K30)
Органічна система
землеробства (компост)
кукурудза на зерно
(20 т/га компосту із
гною ВРХ)
овес соя — пересів соя
Органічна система
землеробства (сидерат) вика яра на сидерат
озима пшениця
(сидерат, 15 т/га
зеленої маси)
зимуючий горох —
пересів кукурудза
на силос
Переліг різнотрав’я
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 37.
72
нян за використання нінгідріну. Целюлазну
активність встановлювали шляхом визна-
чення кількості виділеної глюкози, після ро-
зщеплення ензимом карбоксиметилцелюлози
(КМЦ-Na), за кількістю відновленої міді йо-
дометричним титруванням [22; 23].
Масу рослинних решток, яка надходить
до ґрунту за різних систем землеробства, ви-
значали за урожайністю основної продукції
сільськогосподарських культур за методи-
кою Г. Я. Чесняка [24].
Математико-статистичний аналіз даних
здійснено за допомогою програмного забез-
печення Microsoft Excel і Statgraphics 18.1
trial.
Результати та їх обговорення. Аналі-
зуючи отримані дані за 2018 рік (табл. 2) від-
значимо, що за інтенсивної системи земле-
робства у 0–10-сантиметровому шарі ґрунту
активність каталази, інвертази й протеази
зменшилася у 2–3 рази, а активність уреази,
дегідрогенази і целюлази — майже у півтора
Таблиця 2. Активність ензимів у чорноземах типових за різних систем землеробства
Варіанти
Гли-
бина,
см
Активність
каталази,
см3 О2 на
1 г ґрунту
за 1 хв.
Активність
інвертази,
мг глюкози
на 1 г ґрун-
ту за добу
Активність
уреази,
мг NH3 на
10 г ґрунту
за добу
Активність
дегідрогена-
зи, мг ТФФ
на 10 г ґрун-
ту за добу
Активність
протеази,
мг гліцину
на 1 г ґрун-
ту за добу
Активність
целюлази,
мкг глюкози
на 1 г ґрунту
за 7 діб
1 2 3 4 5 6 7 8
2018 рік
Інтенсивна
система
землеробства
(мін. добрива)
0–10 3,36 11,80 8,48 9,88 3,28 5,00
10–20 3,27 13,36 9,00 10,74 2,79 1,68
20–30 3,70 11,00 6,80 9,93 2,08 2,64
30–40 3,52 8,40 7,05 8,42 1,54 2,20
Органічна
система
землеробства
(компост)
0–10 6,34 22,91 12,93 14,50 10,86 7,93
10–20 5,98 14,16 11,16 11,57 4,16 5,71
20–30 6,58 9,69 9,07 9,40 2,36 2,99
30–40 5,92 7,96 7,67 7,51 2,49 1,89
Органічна
система
землеробства
(сидерат)
0–10 7,43 27,70 21,16 13,94 14,01 7,82
10–20 7,12 16,84 16,38 11,81 4,61 6,59
20–30 7,44 9,53 10,81 6,01 3,11 2,86
30–40 6,28 6,28 10,38 4,55 4,53 2,66
Переліг
0–10 6,41 21,15 10,64 13,61 15,48 6,56
10–20 5,24 12,88 8,57 11,89 7,36 4,99
20–30 5,59 10,47 8,24 8,58 3,74 2,80
30–40 4,88 5,88 6,94 4,50 2,17 1,78
2019 рік
Інтенсивна
система
землеробства
(мін. добрива)
0–10 4,24 17,58 16,95 9,23 4,07 5,30
10–20 4,22 17,30 19,07 9,93 3,47 3,05
20–30 3,74 19,16 16,68 9,07 4,09 2,80
30–40 3,31 11,90 17,79 6,64 1,74 2,25
Органічна
система
землеробства
(компост)
0–10 5,83 21,82 19,75 10,84 12,08 4,42
10–20 5,63 20,45 21,34 8,40 6,41 3,32
20–30 5,62 11,95 18,04 5,96 3,75 1,76
30–40 5,38 8,86 17,02 4,54 2,04 1,26
Органічна
система
землеробства
(сидерат)
0–10 7,11 29,24 30,99 10,87 12,46 4,20
10–20 6,88 17,98 22,97 8,02 4,30 5,24
20–30 6,72 10,47 18,14 6,31 3,37 1,87
30–40 5,44 7,65 15,37 4,23 4,30 1,32
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 37.
73
1 2 3 4 5 6 7 8
Переліг
0–10 5,09 39,50 18,92 13,70 25,56 6,72
10–20 4,14 15,35 15,95 9,36 4,06 5,49
20–30 4,80 11,91 16,24 7,71 2,53 3,62
30–40 4,21 8,78 14,53 4,83 1,88 1,73
2020 рік
Інтенсивна
система
землеробства
(мін. добрива)
0–10 5,24 18,39 15,69 7,52 6,82 8,09
10–20 4,60 17,70 15,73 6,68 4,71 6,56
20–30 4,47 17,18 13,55 7,06 3,54 3,95
30–40 3,87 11,64 11,76 5,48 1,82 2,58
Органічна
система
землеробства
(компост)
0–10 6,88 22,67 15,53 10,14 12,03 6,25
10–20 7,12 21,86 15,96 8,14 7,15 6,64
20–30 6,17 12,71 12,75 6,61 4,55 3,05
30–40 5,07 8,51 11,11 5,64 2,77 2,11
Органічна
система
землеробства
(сидерат)
0–10 8,09 32,73 24,69 10,25 24,84 5,76
10–20 8,09 28,00 16,28 8,45 7,33 5,71
20–30 6,84 18,45 13,14 6,02 4,30 3,07
30–40 5,66 9,41 10,84 4,05 3,42 2,31
Переліг
0–10 5,40 46,82 14,29 9,81 24,83 5,84
10–20 5,37 29,99 11,35 8,53 8,68 5,43
20–30 4,67 24,28 11,67 7,16 5,15 2,83
30–40 4,08 13,55 9,95 4,85 2,08 2,06
середнє
Інтенсивна
система
землеробства
(мін. добрива)
0–10 4,28 15,92 13,71 8,88 4,72 6,13
10–20 4,03 16,12 14,60 9,11 3,66 3,76
20–30 3,97 15,78 12,34 8,68 3,23 3,13
30–40 3,57 10,64 12,20 6,84 1,70 2,34
Органічна
система
землеробства
(компост)
0–10 6,35 22,47 16,07 11,83 11,65 6,20
10–20 6,24 18,83 16,15 9,37 5,91 5,22
20–30 6,12 11,45 13,28 7,32 3,55 2,60
30–40 5,46 8,44 11,93 5,90 2,44 1,76
Органічна
система
землеробства
(сидерат)
0–10 7,54 29,89 25,61 11,68 17,10 5,93
10–20 7,36 20,94 18,55 9,43 5,42 5,84
20–30 7,00 12,82 14,03 6,11 3,59 2,60
30–40 5,79 7,78 12,20 4,28 4,08 2,10
Переліг
0–10 5,63 35,83 14,62 12,37 21,96 6,37
10–20 4,92 19,41 11,96 9,92 6,70 5,30
20–30 5,02 15,56 12,05 7,82 3,81 3,08
30–40 4,39 9,40 10,47 4,73 2,04 1,86
Система
землеробства
S. E. 0,11 0,50 0,59 0,18 0,27 0,16
F-Ratio 88,65 6,35 6,79 3,58 26,97 1,99
P-Value 0,0000 0,0003 0,0002 0,0138 0,0000 0,1151
LSD0,05 0,29 1,39 1,64 0,51 0,76 0,43
Глибина
S. E. 0,10 0,49 0,57 0,18 0,27 0,15
F-Ratio 38,48 225,49 50,77 289,18 232,63 127,13
P-Value 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
LSD0,05 0,28 1,35 1,59 0,49 0,74 0,42
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 37.
74
раза, якщо порівнювати із чорноземом пере-
логової ділянки. Проте варто відзначити, що
за інтенсивної системи землеробства у шарі
10–20 см було зафіксовано нетипово високу
активність уреази — 9,0 мг NH3 на 10 г ґрун-
ту за добу, що пов’язано із внесенням міне-
ральних добрив, зокрема карбаміду, під час
вирощування кукурудзи. Внесення 20 т/га
компосту у варіанті органічного землеробст-
ва стало причиною підвищення активності
інвертази, уреази, дегідрогенази і целюлази
проти перелогу, а застосування сидерату —
також і каталази.
У 2019 році чорнозем за інтенсивної си-
стеми землеробства характеризувався най-
меншою активністю ґрунтових ферментів
серед досліджених варіантів, за винятком
показника активності целюлази. У чорнозе-
мах за органічної системи землеробства все
ще зберігалася висока активність каталази і
уреази, проте активність інвертази, дегідро-
генази, протеази і целюлази істотно поступа-
лася цим показникам під перелогом. Якщо
порівнювати активність ґрунтових ферментів
у чорноземах органічної системи землеробс-
тва за різного удобрення, варто відзначити
вищу активність каталази, інвертази, уреази і
протеази після застосування сидерату вики
ярої.
У 2020 році чорнозем за інтенсивної си-
стеми землеробства мав найвищу активність
целюлази — 8,1 мкг глюкози на 1 г ґрунту,
тоді як активність решти ферментів була
найнижчою серед досліджених ґрунтів. Вод-
ночас у чорноземі перелогової ділянки було
зафіксовано найвищі значення активності ін-
вертази — 46,8 мг глюкози на 1 г ґрунту за
добу і протеази — 24,8 мг гліцину на 1 г ґру-
нту за добу. Чорноземи типові за органічного
землеробства, особливо за умови застосу-
вання сидерату, характеризувалися найви-
щою активністю каталази, уреази і дегідро-
генази.
Загалом за інтенсивної системи земле-
робства, як порівняти з перелогом, істотно
знижується ферментативна активність в 0–
20-сантиметровому шарі ґрунту гумусового
горизонту. В середньому у чорноземі за ін-
тенсивної системи землеробства активність
каталази залежно від глибини відбору зраз-
ків змінювалася в межах від 3,6 до 4,3 см3 О2
на 1 г ґрунту за 1 хв., інвертази — від 10,6 до
16,1 мг глюкози на 1 г ґрунту за добу, уреа-
зи — від 12,2 до 14,6 мг NH3 на 10 г ґрунту
за добу, дегідрогенази — від 6,8 до 9,1 мг
ТФФ на 10 г ґрунту за добу, протеази — від
1,7 до 4,7 мг гліцину на 1 г ґрунту за добу,
целюлази —– від 2,3 до 6,1 мкг глюкози на
1 г ґрунту.
Чорнозем перелогової ділянки характе-
ризується найвищою активністю ґрунтових
ензимів у гумусовому горизонті: активність
каталази коливалася в межах від 4,4 до
5,6 см3 О2 на 1 г ґрунту за 1 хв., інвертази —
від 9,4 до 35,8 мг глюкози на 1 г ґрунту за
добу, уреази — від 10,5 до 14,6 мг NH3 на
10 г ґрунту за добу, дегідрогенази — від 4,7
до 12,4 мг ТФФ на 10 г ґрунту за добу, про-
теази — від 2,0 до 22,0 мг гліцину на 1 г ґру-
нту за добу, целюлази — від 1,9 до 6,4 мкг
глюкози на 1 г ґрунту. За органічної системи
землеробства активність таких ензимів, як
протеаза, інвертаза, целюлаза і дегідрогеназа
також є меншою ніж у чорноземі перелогу,
проте активність каталази і уреази істотно
зростає. Показники активності каталази зро-
сли до рівня 5,5–6,4 см3 О2 на 1 г ґрунту за
1 хв. у варіанті з внесенням компосту і до
5,8–7,5 см3 О2 на 1 г ґрунту за 1 хв. у варіанті
з використанням сидерату. Активність уреа-
зи у 0–40-сантиметровому шарі ґрунту варі-
анта із застосуванням сидерату змінювалася
в межах від 12,2 до 25,6 мг NH3 на 10 г ґрун-
ту за добу, а за умови внесення компосту —
від 11,9 до 16,2 мг NH3 на 10 г ґрунту за добу.
Високі показники біологічної активності
ґрунту на перелоговій ділянці, імовірно, зу-
мовлюються системним надходженням рос-
линних решток та їхньою трансформацією.
Так, розрахунки рослинної біомаси, яку от-
римують ґрунти, свідчать про найвищі пока-
зники саме за умов перелогу (табл. 3).
Двофакторний дисперсійний аналіз
(табл. 2) показав, що фактор глибини має іс-
тотний вплив на активність усіх досліджува-
них ензимів, а система землеробства дос-
товірно впливає на активність каталази, ін-
вертази, уреази, дегідрогенази і протеази.
Виходячи з величини показника F, вплив
глибини відбору зразків на ферментативну
активність значно вищий, ніж системи зем-
леробства, виняток становить лише показник
активності каталази. Також варто відзначити,
що активність досліджених ферментів з гли-
биною поступово зменшується у чорноземах
перелогу й органічного землеробства, де у
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 37.
75
Таблиця 3. Урожайність сільськогосподарських культур і різнотрав’я (на перелоговій
ділянці) та біомаса рослин за роками досліджень
Ро
ки
Варіанти Культури Урожай-
ність, т/га
Поверх-
неві
рештки,
т/га
Кореневі
рештки,
т/га
Всього
(біомаса),
т/га
20
18
Інтенсивна система
землеробства (мін. добрива)
кукурудза на
зерно 8,4 1,8 7,7 9,5
Органічна система
землеробства (компост)
кукурудза на
зерно 6,3 1,4 5,9 7,3
Органічна система
землеробства (сидерат) вика яра 15,0 3,8 3,2 7,0
Переліг різнотрав’я 10,7 10,7 6,7 17,4
20
19
Інтенсивна система
землеробства (мін. добрива) соняшник 3,8 1,9 4,9 6,8
Органічна система
землеробства (компост) овес 4,0 2,3 2,5 4,8
Органічна система
землеробства (сидерат) озима пшениця 5,0 3,0 4,6 7,6
Переліг різнотрав’я 12,6 12,6 7,7 20,3
20
20
Інтенсивна система
землеробства (мін. добрива)
кукурудза на
зерно 9,8 2,1 8,8 10,9
Органічна система
землеробства (компост) соя 1,2 0,6 1,3 1,9
Органічна система
землеробства (сидерат)
зимуючий горох +
пересів кукурудза
на силос
28,0 1,8 5,8 7,6
Переліг різнотрав’я 13,2 13,2 7,9 21,1
господарстві застосовують безполицевий об-
робіток ґрунту. Проте у чорноземі за інтен-
сивної системи землеробства нерідко пік ак-
тивності ферментів фіксується на глибині
10–30 см. Причиною цього є застосування у
господарстві системи різноглибинного обро-
бітку ґрунту, яка передбачає періодичну
оранку.
Kwiatkowski [25] у своїх працях також
говорить про підвищення показників актив-
ності дегідрогенази, протеази й уреази за
умов органічного землеробства проти тради-
ційної технології. Проте варто відзначити
складність досліджень активності ґрунтових
ензимів в орному шарі через велику кількість
природних і антропогенних чинників: сіво-
зміна, система обробітку ґрунту, фізичні й
хімічні властивості ґрунту, внесення засобів
захисту рослин тощо [26]. Woźniak [27] у
своїх дослідженнях говорить про залежність
активності дегідрогенази, протеази і фосфа-
тази від обробітку ґрунту й вирощуваної ку-
льтури. За даними Шевченка [28], оранка
протягом дванадцяти років не вплинула на
целюлозолітичну активність чорнозему ти-
пового. Вільний і Малюк [29] стверджують,
що ферментативна активність ґрунту загалом
зростає зі зменшенням механічного наванта-
ження на ґрунт. А в роботі Чебанової [30]
наведено дані щодо підвищення активності
ґрунтових ферментів за умов внесення орга-
нічних та мінеральних добрив.
Висновки. Чорнозем за інтенсивної сис-
теми землеробства характеризується менши-
ми показниками ферментативної активності
проти перелоговової ділянки. Органічне зем-
леробство, як порівняти з інтенсивною сис-
темою землеробства, сприяє істотному збі-
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 37.
76
льшенню показників активності більшості
ґрунтових ензимів, за винятком целюлази. За
органічної системи землеробства за умови
внесення компосту і застосування сидерату
активність таких ферментів, як протеази, ін-
вертази, целюлази і дегідрогенази також ме-
нша, ніж на перелозі, проте активність уре-
ази і каталази істотно зростає. Використання
сидерату (15 т/га зеленої маси вики ярої)
спричинило більш істотне підвищення акти-
вності досліджених ґрунтових ензимів проти
внесення 20 т/га компосту.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Патика В. П., Симочко Л. Ю. Мікробіоло-
гічний моніторинг ґрунту природних та транс-
формованих екосистем Закарпаття України. Мік-
робіологічний журнал. 2013. № 2. С. 21–31.
2. Андреюк К. І., Іутинська Г. О., Антип-
чук А. Ф., Валагурова О. В., Козирицька В. Є.
Функціонування мікробних ценозів в умовах ан-
тропогенного навантаження. К. : Обереги, 2001.
240 с.
3. Шерстобоєва О. В., Дем’янюк О. С., Ча-
банюк Я. В. Біодіагностика і біобезпека ґрунтів
агроекосистем. Агроекологічний журнал. 2017.
№ 2. C. 142–148. https://doi.org/10.33730/2077-
4893.2.2017.220170
4. Wołejko E., Jabłońska-Trypuć A., Wydro U.,
Butarewicz A., Łozowicka B. Soil biological activity
as an indicator of soil pollution with pesticides —
A review. Applied Soil Ecology. 2020. Vol. 147.
103356. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.09.006
5. Marcos M. S., Olivera N. L. Microbiological
and Biochemical Indicators for Assessing Soil Qual-
ity in Drylands from Patagonia. Biology and Bio-
technology of Patagonian Microorganisms: collec-
tive monograph. Springer, Cham. 2016. P. 91–108.
https://doi.org/10.1007/978-3-319-42801-7_6
6. Рєзнік С. В., Гавва Д. В., Сотников Ю. О.
Динаміка активності інвертази у чорноземах ти-
пових за різних систем землеробства. Вісник Ха-
рківського національного аграрного університе-
ту імені В. В. Докучаєва. Серія «Ґрунтознавст-
во, агрохімія, землеробство, лісове господарство,
екологія ґрунтів». Харків : ХНАУ ім. В. В. До-
кучаєва. 2020. № 1. С. 86–93
7. Рєзнік С. В. Гавва Д. В., Сотников Ю. О.
Каталазна активність чорноземів типових Ліво-
бережжя Лісостепу України за різних систем зе-
млеробства. Вісник Харківського національного
аграрного університету імені В. В. Докучаєва.
Серія «Ґрунтознавство, агрохімія, землеробст-
во, лісове господарство, екологія ґрунтів». Хар-
ків : ХНАУ ім. В. В. Докучаєва. 2019. № 2. С. 73–
82.
8. Zhang L., Chen X., Xu Y., Jin M., Ye X.,
Gao H. … Thompson M. L. Soil labile organic
carbon fractions and soil enzyme activities after 10
years of continuous fertilization and wheat residue
incorporation. Scientific Reports. 2020. Vol. 10.
11318. https://doi.org/10.1038/s41598-020-68163-3
9. Zhang D., Wu J., Yang F., Chen Q., Feng J.,
Li Q. … Cheng X. Linkages between soil organic
carbon fractions and carbon-hydrolyzing enzyme
activities across riparian zones in the Three Gorges
of China. Scientific Reports. 2020. Vol. 10. 8433.
https://doi.org/10.1038/s41598-020-65200-z
10. Kuscu S. K., Cetin M., Yiğit N., Savacı G.,
Sevik H. Relationship between enzyme activity
(urease-catalase) and nutrient element in soil use
inci. Polish Journal Environmental Studies, 2018.
Vol. 27, № 5. P. 2107–2112. https://doi.org/10.
15244/pjoes/78475
11. Hall S. J. Dynamics of Redox Reactions
Structure Decomposition and Greenhouse Gas
Fluxes in Humid Tropical Forest Soils (Candidate
thesis). 2013. University of California, Berkeley,
USA.
12. Shi W. Agricultural and Ecological Signifi-
cance of Soil Enzymes: Soil Carbon Sequestration
and Nutrient Cycling. G. Shukla, A. Varma (Eds.).
Soil Enzymology. Soil Biology. Vol 22. Berlin,
Heidelberg : Springer, 2010. https://doi.org/10.1007/
978-3-642-14225-3_3
13. Rieznik S., Havva D., Butenko A., Novo-
sad K. Biological activity of chernozems typical of
different farming practices. Agraarteadus. 2021.
Vol. 32, № 2. P. 307–313. https://doi.org/10.15159/
jas.21.34
14. Muscolo A., Settineri G., Attinà E. Early
warning indicators of changes in soil ecosystem
functioning. Ecological Indicators, 2015. Vol. 48.
P. 542–549. https://doi.org/10.1016/J.ECOLIND.
2014.09.017.
15. Дем’янюк О. С. Обґрунтування мініма-
льної системи біопоказників для експрес-оці-
нювання екологічного стану ґрунту агроекосис-
тем. Збалансоване природокористування. 2017.
№ 2. С. 151–155.
16. Тонха О. Л., Балаєв А. Д., Піковсь-
ка О. В. Формування мікробного комплексу чор-
нозему реградованого за різних систем удобрен-
ня. Науковий вісник НУБіП України. Серія Агро-
номія. 2017. № 269. С. 148–153.
17. Волкогон В. В., Дімова С. Б., Волко-
гон К. І. Спрямованість процесів мінералізації-
синтезу органічної речовини в чорноземі вилу-
женому за різного удобрення ячменю ярого.
Сільськогосподарська мікробіологія. 2022.
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 37.
77
Вип. 35. С. 3–16. https://doi.org/10.35868/1997-
3004.35.3-16
18. Казюта О. М., Казюта А. О. Ферментати-
вна активність ґрунтів заплави р. Сіверський До-
нець під лісовим ценозом. Вісник Харківського
національного аграрного університету ім. В. В. До-
кучаєва. Серія «Ґрунтознавство, агрохімія, зем-
леробство, лісове господарство». 2017. № 2.
С. 139–146.
19. Furtak, K., Gajda, A. M. Activity and Vari-
ety of Soil Microorganisms Depending on the
Diversity of the Soil Tillage System. Sustainability
of Agroecosystems. InTech. 2018. P. 45–61. https://
doi.org/10.5772/intechopen.72966
20. Rieznik S., Havva D., Chekar O. Enzymatic
activity of typical chernozems under the conditions
of the organic farming systems. Scientific Papers.
Series A. Agronomy. 2021. Vol. LXIV, Is. 2. P. 114–
119.
21. ДСТУ ISO 10381-6:2001 Якість ґрунту.
Відбір проб. Частина 6: Настанови щодо відбору,
обробки та зберігання ґрунту для оцінки аероб-
них мікробіологічних процесів у лабораторії
(ISO 10381-6:1993, IDT). [Чинний від 2002-07-
01]. Київ : Держспоживстандарт України, 2002.
15 с.
22. Галстян А. Ш. Определение активности
ферментов почв. Ереван, 1978. 56 с.
23. Щуковський М. А., Величко Л. Л., Ново-
сад К. Б., Казюта О. М., Васильєва Л. І. Посіб-
ник до лабораторно-практичних занять. Харків :
ХНАУ, 2002. 136 с.
24. Чесняк Г. Я., Бацула О. О., Дерев’ян-
ко Р. Г. Параметри гумусного стану ґрунтів. За-
безпечення бездефіцитного балансу гумусу в
ґрунті. К. : Урожай, 1987. 125 c.
25. Kwiatkowski C. A., Harasim E., Feledyn-
Szewczyk B., Antonkiewicz J. Enzymatic Activity
of Loess Soil in Organic and Conventional Farming
Systems. Agriculture. 2020. Vol. 10(4). P. 135
https://doi.org/10.3390/agriculture10040135
26. Micuți M. M., Bădulescu L. A., Israel-Ro-
ming F. Effect of Pesticides on Enzymatic Activity
in Soil. Bulletin of University of Agricultural
Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca.
Animal Science and Biotechnologies. 2018. Vol. 75,
№ 2. P. 80–84. https://doi.org/10.15835/buasvmcn-
asb:2017.0040
27. Woźniak A. Chemical Properties and Enzy-
me Activity of Soil as Affected by Tillage System
and Previous Crop. Agriculture. 2019. Vol. 9(12).
P. 262. https://doi.org/10.3390/agriculture9120262
28. Шевченко М. В. Наукові основи систем
обробітку ґрунту в умовах нестійкого та недоста-
тнього зволоження: монографія. Харків: Майдан,
2019. 210 с.
29. Вільний Р. П., Маклюк О. І. Вплив обро-
бітку ґрунту на ферментативну активність чор-
нозему типового. Вісник Харківського національ-
ного аграрного університету імені В. В. До-
кучаєва. Серія «Ґрунтознавство, агрохімія, зем-
леробство, лісове господарство, екологія ґрун-
тів». 2014. № 2. С. 34–41.
30. Чебанова В. В. Динаміка ферментативної
активності чорнозему типового за використання
різних видів добрив. Екологічні науки. 2019. Т. 1,
№ 1(24). С. 82–86. https://doi.org/10.32846/2306-
9716-2019-1-24-1-14
Отримано 15.02.2023
https://doi.org/10.35868/1997-3004.37.70-80
UDC [631.445.41:631.465]:631.58(477.5)
ENZYMATIC ACTIVITY OF TYPICAL CHORNOZEM IN DIFFERENT
FARMING SYSTEMS UNDER THE CONDITIONS OF THE DNIPRO LEFT
BANK FOREST-STEPPE OF UKRAINE
S. V. Rieznik
State Biotechnological University
e-mail: serhey021@gmail.com
Objective. To measure the enzymatic activity of typical chornozems in different farming systems
for a better understanding of the features of soil formation processes in agrogenic soils. Methods.
Comparative-profile-genetic, soil spring method, field, microbiological (measuring catalase, in-
vertase, urease, dehydrogenase, protease, cellulase enzymatic activity), statistical. Results. During
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 37.
78
the study of typical chornozems during 2018–2020, the lowest activity of enzymes was recorded in
the 0–10-centimeter soil layer of the humus horizon under an intensive farming system. Under the
conditions of organic farming, an increase in the activity parameters of catalase, invertase, dehy-
drogenase, protease and urease was noted compared to the intensive system of farming. The use of
green manure (spring vetch) contributed to a more significant increase in the activity of soil en-
zymes compared to the results obtained with the application of compost. On average, chornozem of
the layland area is characterized by the highest activity of soil enzymes: catalase activity ranged
from 4.4 to 5.6 cm3 O2 per 1 g of soil in 1 min, invertase activity — from 9.4 to 35.8 mg of glucose
per 1 g of soil per day, ureases — from 10.5 to 14.6 mg of NH3 per 10 g of soil per day, dehydro-
genases — from 4.7 to 12.4 mg of TPP per 10 g of soil per day, proteases — from 2.0 to 22.0 mg of
glycine per 1 g of soil per day, cellulase — from 1.9 to 6.4 μg of glucose per 1 g of soil. Conclu-
sion. Analysis of variance shows a significant influence of the farming system and the depth of sam-
pling on the activity of soil enzymes. Agrogenic soils are characterized by lower activity of such en-
zymes as protease, invertase, cellulase and dehydrogenase compared to layland chornozem, howev-
er, the activity of urease and catalase increases significantly under the conditions of organic
farming. Organic farming has a positive effect on the enzymatic activity of typical chornozems
compared to the traditional (intensive) system.
Key words: typical chornozem, organic farming, layland, enzymatic activity, enzymes.
REFERENCES
1. Patyka, V. P., & Simochko, L. Yu. (2013).
Mikrobiolohichnyy monitorynh gruntu pryrodnykh
ta transformovanykh ekosystem Zakarpattya Ukra-
yiny [Microbiological soil monitoring of natural and
transformed ecosystems of Transcarpathia of
Ukraine]. Mikrobiolohichnyy zhurnal — Microbio-
logical Journal, 2, 21–31 [in Ukrainian].
2. Andreyuk, K. I., Iutynska, G. O., Antip-
chuk, A. F., Valahurova, O. V., & Kozyryts-
ka, V. Ye. (2001). Funktsionuvannya mikrobnykh
tsenoziv v umovakh antropohennoho navanta-
zhennya [Functioning of microbial coenoses under
conditions of anthropogenic load]. Kyiv: Oberegy
[in Ukrainian].
3. Sherstoboyeva, O. V., Demyanyuk, O. S., &
Chabanyuk, Y. V. (2017). Biodiahnostyka i bio-
bezpeka gruntiv ahroekosystem [Biodiagnostics and
biosafety of soils of agroecosystems]. Ahroekolo-
hichnyy zhurnal — Agroecological journal, 2, 142–
148. https://doi.org/10.33730/2077-4893.2.2017.220
170 [in Ukrainian].
4. Wołejko, E., Jabłońska-Trypuć, A., Wyd-
ro, U., Butarewicz, A., & Łozowicka, B. (2020). Soil
biological activity as an indicator of soil pollution
with pesticides — A review. Applied Soil Ecology,
147. 103356 https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.
09.006.
5. Marcos, M. S., & Olivera, N. L. (2016). Mi-
crobiological and Biochemical Indicators for As-
sessing Soil Quality in Drylands from Patagonia.
Biology and Biotechnology of Patagonian Microor-
ganisms: collective monograph. Springer, Cham
https://doi.org/10.1007/978-3-319-42801-7_6
6. Rieznik, S. V., Gavva, D. V., & Sotni-
kov, Yu. O. (2020). Dynamika aktyvnosti invertazy
u chornozemakh typovykh za riznykh system zem-
lerobstva [Dynamics of invertase activity in cherno-
zems typical of different farming systems]. Visnyk
KHNAU im. V. V. Dokuchayeva. Ser. “Gruntoznav-
stvo, ahrokhimiya, zemlerobstvo, lisove hospo-
darstvo, ekolohiya gruntiv” — Bulletin of KhNAU
named after V. V. Dokuchaev. Ser. “Soil science,
agrochemistry, agriculture, forestry, soil ecology”,
1, 86–93 [in Ukrainian].
7. Rieznik, S. V. Gavva, D. V., & Sotni-
kov, Yu. O. (2019). Katalazna aktyvnistʹ chorno-
zemiv typovykh Livoberezhzhya Lisostepu
Ukrayiny za riznykh system zemlerobstva [Catalase
activity of chernozems typical of the Left Bank of
the Forest Steppe of Ukraine under different farming
systems]. Visnyk KHNAU im. V. V. Dokuchayeva.
Ser. “Gruntoznavstvo, ahrokhimiya, zemlerobstvo,
lisove hospodarstvo, ekolohiya gruntiv” — Bulletin
of KhNAU named after V. V. Dokuchaev. Ser. “Soil
science, agrochemistry, agriculture, forestry, soil
ecology”, 2, 73–82 [in Ukrainian].
8. Zhang, L., Chen, X., Xu, Y., Jin, M., Ye, X.,
Gao, H. … Thompson, M. L. (2020). Soil labile
organic carbon fractions and soil enzyme activities
after 10 years of continuous fertilization and wheat
residue incorporation. Scientific Reports, 10, 11318.
https://doi.org/10.1038/s41598-020-68163-3
9. Zhang, D., Wu, J., Yang, F., Chen, Q.,
Feng, J., Li, Q. … Cheng, X. (2020). Linkages be-
tween soil organic carbon fractions and carbon-
hydrolyzing enzyme activities across riparian zones
in the Three Gorges of China. Scientific Reports, 10,
8433. https://doi.org/10.1038/s41598-020-65200-z
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 37.
79
10. Kuscu, S. K., Cetin, M., Yiğit, N., Sava-
cı, G., & Sevik, H. (2018). Relationship between
Enzyme Activity (Urease-Catalase) and Nutrient
Element in Soil Use Inci. Polish Journal Environ-
mental Studies, 27(5), 2107–2112. https://doi.org/
10.15244/pjoes/78475
11. Hall, S. J. (2013). Dynamics of Redox Re-
actions Structure Decomposition and Greenhouse
Gas Fluxes in Humid Tropical Forest Soils (Candi-
date thesis). University of California, Berkeley,
USA.
12. Shi, W. (2010). Agricultural and Ecological
Significance of Soil Enzymes: Soil Carbon Seques-
tration and Nutrient Cycling. In: G. Shukla, A. Var-
ma (Еds.). Soil Enzymology. Soil Biology, 22. Berlin,
Heidelberg: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-
642-14225-3_3
13. Rieznik, S., Havva, D., Butenko, A., & No-
vosad, K. (2021). Biological activity of chernozems
typical of different farming practices. Agraarteadus,
32(2), 307–313. https://doi.org/10.15159/jas.21.34
14. Muscolo, A., Settineri, G., & Attinà, E.
(2015). Early warning indicators of changes in soil
ecosystem functioning. Ecological Indicators, 48,
542–549. https://doi.org/10.1016/J.ECOLIND.2014.
09.017
15. Demyanyuk, O. S. (2017). Obgruntuvannya
minimalʹnoyi systemy biopokaznykiv dlya ekspres-
otsinyuvannya ekolohichnoho stanu gruntu ahroeko-
system [Justification of the minimum system of bio-
indicators for express assessment of the ecological
state of the soil of agroecosystems]. Zbalansovane
pryrodokorystuvannya — Balanced environmental
management, 2, 151–155 [in Ukrainian].
16. Tonha, O., Balaev, A., & Pikovska, O.
(2017). Formuvannya mikrobnoho kompleksu chor-
nozemu rehradovanoho za riznykh system udo-
brennya [Formation of microbial complex of cher-
nozem regraded in different fertilizer systems]. Nau-
kovyy visnyk NUBiP Ukrayiny. Seriya Ahrono-
miya — Scientific bulletin of NUBiP of Ukraine.
Agronomy series, 269, 148–153 [in Ukrainian].
17. Volkohon, V., Dimova, S., & Volkohon, K.
(2022). Direction of mineralization-synthesis pro-
cesses of organic matter in leached chornozem under
various fertilization of spring barley. Agriciltural
Microbiology, 35, 3–16. https://doi.org/10.35868/
1997-3004.35.3-16
18. Kazyuta O. M., & Kazyuta A. O. (2017). Fer-
mentatyvna aktyvnistʹ gruntiv zaplavy r. Siversʹkyy
Donetsʹ pid lisovym tsenozom [Enzymatic activity
of floodplain soils of the Siverskyi Donets River un-
der the forest cenosis]. Visnyk KHNAU im. V. V. Do-
kuchayeva. Ser. “Gruntoznavstvo, ahrokhimiya, zem-
lerobstvo, lisove hospodarstvo, ekolohiya gruntiv” —
Bulletin of KhNAU named after V. V. Dokuchaev.
Ser. “Soil science, agrochemistry, agriculture, fores-
try, soil ecology”, 2, 139–146 [in Ukrainian].
19. Furtak, K., Gajda, A. M. (2018). Activity
and Variety of Soil Microorganisms Depending on
the Diversity of the Soil Tillage System. Sustainabil-
ity of Agroecosystems. InTech. 45–61. https://doi.
org/10.5772/intechopen.72966
20. Rieznik, S., Havva, D., & Chekar, O.
(2021). Enzymatic activity of typical chernozems
under the conditions of the organic farming systems.
Scientific Papers. Series A. Agronomy, LXIV(2),
114–119.
21. DSTU ISO 10381-6:2001. Yakistʹ gruntu.
Vidbir prob. Chastyna 6: Nastanovy shchodo vidbo-
ru, obrobky ta zberihannya gruntu dlya otsinky aer-
obnykh mikrobiolohichnykh protsesiv u laboratoriyi
(ISO 10381-6:1993, IDT) [Soil quality. Sample se-
lection. Part 6: Guidelines for the selection, treat-
ment and storage of soil for the evaluation of aerobic
microbiological processes in the laboratory (ISO
10381-6:1993, IDT)]. Kyiv: Derzhspozhivstandard
of Ukraine, 2002 [in Ukrainian].
22. Galstyan, A. Sh. (1978). Opredeleniye ak-
tivnosti fermentov pochv [Determination of the ac-
tivity of soil enzymes]. Yerevan [in Russian].
23. Shchukovsky, M. A., Velichko, L. L., No-
vasad, K. B., Kazyuta, O. M., & Vasilieva, L. I.
(2002). Posibnyk do laboratorno-praktychnykh za-
niat [A guide to laboratory and practical classes].
Kharkiv: KhNAU. [in Ukrainian].
24. Chesnyak, G. Ya., Batsula, O. O., & Dere-
vyanko, R. G. (1987). Parametry humusnoho stanu
hruntiv. Zabezpechennya bezdefitsytnoho balansu
humusu v hrunti [Parameters of the humus state of
soils. Ensuring a deficit-free balance of humus in the
soil]. Kyiv: Urozhai [in Ukrainian].
25. Kwiatkowski, C. A., Harasim, E., Feledyn-
Szewczyk, B., & Antonkiewicz, J. (2020). Enzyma-
tic Activity of Loess Soil in Organic and Conven-
tional Farming Systems. Agriculture, 10(4), 135.
https://doi.org/10.3390/agriculture10040135
26. Micuți, M. M., Bădulescu, L. A., & Israel-
Roming, F. (2018). Effect of Pesticides on Enzyma-
tic Activity in Soil. Bulletin of University of Agricul-
tural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Na-
poca. Animal Science and Biotechnologies. https://
doi.org/10.15835/buasvmcn-asb: 2017.0040
27. Woźniak, A. (2019). Chemical Properties
and Enzyme Activity of Soil as Affected by Tillage
System and Previous Crop. Agriculture, 9(12), 262.
https://doi.org/10.3390/agriculture9120262
28. Shevchenko, M. V. (2019). Naukovi osnovy
system obrobitku gruntu v umovakh nestiykoho ta
nedostatnʹoho zvolozhennya [Scientific basis of soil
tillage systems in conditions of unstable and insuffi-
cient moisture]. Kharkiv: Maidan [in Ukrainian].
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 37.
80
29. Vilniy, R. P., Maklyuk, O. I. (2014). Vplyv
obrobitku gruntu na fermentatyvnu aktyvnistʹ chor-
nozemu typovoho [The effect of tillage on the en-
zymatic activity of typical chernozem]. Visnyk
KHNAU im. V. V. Dokuchayeva. Ser. “Gruntoznav-
stvo, ahrokhimiya, zemlerobstvo, lisove hospodar-
stvo, ekolohiya gruntiv” — Bulletin of KhNAU
named after V. V. Dokuchaev. Ser. “Soil science,
agrochemistry, agriculture, forestry, soil ecology”,
2, 34–41 [in Ukrainian].
30. Chebanova V. V. (2019). Dynamika fer-
mentatyvnoyi aktyvnosti chornozemu typovoho za
vykorystannya riznykh vydiv dobryv [Dynamics of
enzymatic activity of typical chernozem with the use
of different types of fertilizers]. Ekolohichni nau-
ky — Environmental sciences, 1(24), 82–86.
https://doi.org/10.32846/2306-9716-2019-1-24-1-14
[in Ukrainian].
Received 15.02.2023
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2023. Вип. 37.
|
| id | oai:ojs2.smic.in.ua:article-510 |
| institution | Agriciltural microbiology |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-23T01:15:53Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | smicinua/b3/f4795e4355c575e9087d3a025c44b4b3.pdf |
| spelling | oai:ojs2.smic.in.ua:article-5102026-07-22T10:10:51Z ENZYMATIC ACTIVITY OF TYPICAL CHORNOZEM IN DIFFERENT FARMING SYSTEMS UNDER THE CONDITIONS OF THE DNIPRO LEFT BANK FOREST-STEPPE OF UKRAINE ФЕРМЕНТАТИВНА АКТИВНІСТЬ ЧОРНОЗЕМІВ ТИПОВИХ ЗА РІЗНИХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕРОБСТВА В УМОВАХ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ Рєзнік, С. В. typical chornozem, organic farming, layland, enzymatic activity, enzymes чорнозем типовий, органічне землеробство, переліг, ферментативна активність, ензими Objective. To measure the enzymatic activity of typical chornozems in different farming systems for a better understanding of the features of soil formation processes in agrogenic soils. Methods. Comparative-profile-genetic, soil spring method, field, microbiological (measuring catalase, invertase, urease, dehydrogenase, protease, cellulase enzymatic activity), statistical. Results. During the study of typical chornozems during 2018–2020, the lowest activity of enzymes was recorded in the 0–10-centimeter soil layer of the humus horizon under an intensive farming system. Under the conditions of organic farming, an increase in the activity parameters of catalase, invertase, dehydrogenase, protease and urease was noted compared to the intensive system of farming. The use of green manure (spring vetch) contributed to a more significant increase in the activity of soil enzymes compared to the results obtained with the application of compost. On average, chornozem of the layland area is characterized by the highest activity of soil enzymes: catalase activity ranged from 4.4 to 5.6 cm3 O2 per 1 g of soil in 1 min, invertase activity — from 9.4 to 35.8 mg of glucose per 1 g of soil per day, ureases — from 10.5 to 14.6 mg of NH3 per 10 g of soil per day, dehydrogenases — from 4.7 to 12.4 mg of TPP per 10 g of soil per day, proteases — from 2.0 to 22.0 mg of glycine per 1 g of soil per day, cellulase — from 1.9 to 6.4 μg of glucose per 1 g of soil. Conclusion. Analysis of variance shows a significant influence of the farming system and the depth of sampling on the activity of soil enzymes. Agrogenic soils are characterized by lower activity of such enzymes as protease, invertase, cellulase and dehydrogenase compared to layland chornozem, however, the activity of urease and catalase increases significantly under the conditions of organic farming. Organic farming has a positive effect on the enzymatic activity of typical chornozems compared to the traditional (intensive) system. Мета. Визначити ферментативну активність чорноземів типових за різних систем землеробства для кращого розуміння особливостей процесів ґрунтотворення в агрогенних ґрунтах. Методи. Порівняльно-профільно-генетичний, метод ґрунтових ключів, польовий, мікробіологічні (визначення активності ферментів каталази, інвертази, уреази, дегідрогенази, протеази, целюлази), статистичні. Результати. Під час дослідження чорноземів типових протягом 2018–2020 рр. зафіксовано найнижчу активність ферментів у 0–10-сантиметровому шарі ґрунту гумусового горизонту за інтенсивної системи землеробства. За умов органічного землеробства, як порівняти з інтенсивною системою землеробства, відзначено підвищення показників активності каталази, інвертази, дегідрогенази, протеази й уреази. Використання сидерату (вика яра) сприяло більш істотному підвищенню активності ґрунтових ензимів, як порівняти із результатами, отриманими за внесення компосту. В середньому чорнозем перелогової ділянки характеризується найвищою активністю ґрунтових ензимів: активність каталази коливалася в межах від 4,4 до 5,6 см3 О2 на 1 г ґрунту за 1 хв., інвертази — від 9,4 до 35,8 мг глюкози на 1 г ґрунту за добу, уреази — від 10,5 до 14,6 мг NH3 на 10 г ґрунту за добу, дегідрогенази — від 4,7 до 12,4 мг ТФФ на 10 г ґрунту за добу, протеази — від 2,0 до 22,0 мг гліцину на 1 г ґрунту за добу, целюлази — від 1,9 до 6,4 мкг глюкози на 1 г ґрунту. Висновки. Дисперсійний аналіз свідчить про істотний вплив на активність ґрунтових ензимів системи землеробства й глибини відбору зразків. Агрогенні ґрунти, як порівняти із чорноземом перелогу, характеризуються нижчими показниками активності таких ферментів, як протеаза, інвертаза, целюлаза і дегідрогеназа, проте за органічного землеробства активність уреази і каталази істотно зростає. Органічне землеробство позитивно впливає на ферментативну активність чорноземів типових, як порівняти з традиційною (інтенсивною) системою. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2023-05-18 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/510 10.35868/1997-3004.37.70-80 Agricultural microbiology; Vol. 37 (2023): Agriciltural microbiology; 70-80 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 37 (2023): Сільськогосподарська мікробіологія; 70-80 1997-3004 10.35868/1997-3004.37 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/510/582 Авторське право (c) 2023 S. V. Rieznik https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | чорнозем типовий органічне землеробство переліг ферментативна активність ензими Рєзнік, С. В. ФЕРМЕНТАТИВНА АКТИВНІСТЬ ЧОРНОЗЕМІВ ТИПОВИХ ЗА РІЗНИХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕРОБСТВА В УМОВАХ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ |
| title | ФЕРМЕНТАТИВНА АКТИВНІСТЬ ЧОРНОЗЕМІВ ТИПОВИХ ЗА РІЗНИХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕРОБСТВА В УМОВАХ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ |
| title_alt | ENZYMATIC ACTIVITY OF TYPICAL CHORNOZEM IN DIFFERENT FARMING SYSTEMS UNDER THE CONDITIONS OF THE DNIPRO LEFT BANK FOREST-STEPPE OF UKRAINE |
| title_full | ФЕРМЕНТАТИВНА АКТИВНІСТЬ ЧОРНОЗЕМІВ ТИПОВИХ ЗА РІЗНИХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕРОБСТВА В УМОВАХ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ |
| title_fullStr | ФЕРМЕНТАТИВНА АКТИВНІСТЬ ЧОРНОЗЕМІВ ТИПОВИХ ЗА РІЗНИХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕРОБСТВА В УМОВАХ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ |
| title_full_unstemmed | ФЕРМЕНТАТИВНА АКТИВНІСТЬ ЧОРНОЗЕМІВ ТИПОВИХ ЗА РІЗНИХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕРОБСТВА В УМОВАХ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ |
| title_short | ФЕРМЕНТАТИВНА АКТИВНІСТЬ ЧОРНОЗЕМІВ ТИПОВИХ ЗА РІЗНИХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕРОБСТВА В УМОВАХ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ |
| title_sort | ферментативна активність чорноземів типових за різних систем землеробства в умовах лівобережного лісостепу україни |
| topic | чорнозем типовий органічне землеробство переліг ферментативна активність ензими |
| topic_facet | typical chornozem organic farming layland enzymatic activity enzymes чорнозем типовий органічне землеробство переліг ферментативна активність ензими |
| url | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/510 |
| work_keys_str_mv | AT rêzníksv enzymaticactivityoftypicalchornozemindifferentfarmingsystemsundertheconditionsofthedniproleftbankforeststeppeofukraine AT rêzníksv fermentativnaaktivnístʹčornozemívtipovihzaríznihsistemzemlerobstvavumovahlívoberežnogolísostepuukraíni |