Biochemical activity of peats of different genesis | Биохимическая активность торфов различного генезиса

English. The peat enzymatic activity in bogs of upper and lowland types, namely of Saim, Bolshoye and Tungusovskoye bogs situated in the Tomsk region, Russia has been under research. The results are presented here. The peculiarities of organic matter formation in peats of different types are given. The difference in properties of the peats can be dependent on peat-forming plant species composition. Up to eight plant species differing in polymer structures in them were involved in peat formation. The activity indices of enzymes invertase, protease, catalase, polyphenol oxidase, nitrate and nitrite reductase in the peats of different genesis are determined. At the type level, the extreme values of nitrate and nitrite reductase activity in the peats of the upland bog are equal to 3.60–4.94 mg of reduced NO3–/24 h/g and 3.52–7.01 mg of reduced NO2–/24 h/g, respectively, lowland bog – 4.66–19.33 mg of reduced NO3–/24 h/g and 0.9–13.0 mg of reduced NO2–/24 h/g, fluvial bog – 8.77–22.29 mg of reduced NO3–/24 h/g and 0.2–13.6 mg of reduced NO2–/24 h/g. The activity of the enzyme in peats and in mineral soils is compared with the activity panges according to the D.G. Zvyagintsev scale. Peats are found to show a wider range of invertase values than indicated by the scale. The need to develop a gradation of enzymatic activity assessment for peats is identified. Probably, with a change in external conditions towards warming, the activity of enzymes for the transformation of peat organic matter may increase. In the future, it is suggested to develop an evaluation cadaster of peats by enzymatic activity, which will allow, through a balanced selection of peats for agricultural production, to ensure the required quality of products, their environmental safety and economic efficiency.

Russian. Представлены результаты исследования ферментативной активности торфов трех болот верхового и низинного типов – Саим, Большое и Тунгусовское (Томская область). Приведены особенности формирования органического вещества торфов разного вида. Свойства торфов, насчитывающих в своем составе до восьми разных растений, являются следствием неодинакового строения полимеров исходных растений. Определены показатели активности ферментов инвертазы, протеазы, каталазы, полифенолоксидазы, нитрат- и нитритредуктазы в торфах различного генезиса. На типовом уровне экстремальные значения активности нитрат- и нитритредуктазы в торфах верхового болота равны соответственно 3,60–4,94 мг восстановленного NО3–/24 ч/г и 3,52–7,01 мг восстановленного NО2–/24 ч/г, низинного болота – 4,66–19,33 мг восстановленного NО3–/24 ч/г и 0,9–13,0 мг восстановленного NО2–/24 ч/г, пойменного болота – 8,77–22,29 мг восстановленного NО3–/24 ч/г и 0,2–13,6 мг восстановленного NО2–/24 ч/г. Проведено сравнение активности фермента в торфах и в минеральных почвах с оценкой активности по шкале Д.Г. Звягинцева. Установлено, что в торфах отмечается более широкий интервал значений инвертазы, чем это показано по шкале. Выявлена необходимость разработки градации оценки ферментативной активности для торфов. Вероятно, при изменении внешних условий в сторону потепления активность ферментов по трансформации органического вещества торфов может возрасти. В перспективе предлагаем разработать оценочный кадастр торфов по ферментативной активности, который позволит путем сбалансированного подбора торфов для производства сельскохозяйственной продукции обеспечить требуемое качество продукции, ее экологическую безопасность и экономическую эффективность.