Ферментийн идэвхжилээр хөрсний био оношлогоо. Хөрсний ферментийн идэвхийн тухай ойлголт Хөрсний ферментийн идэвхжилийн экологийн системийн шинжилгээ

Ферментүүд нь уургийн шинж чанартай химийн урвалын катализатор бөгөөд тодорхой химийн урвалын катализтай холбоотойгоор үйл ажиллагааны онцлогоороо ялгаатай байдаг. Эдгээр нь хөрсний бүх амьд организмын биосинтезийн бүтээгдэхүүн юм: модлог ба өвслөг ургамал, хөвд, хаг, замаг, бичил биетэн, эгэл биетэн, шавж, сээр нуруугүйтэн, сээр нуруутан амьтад, байгалийн орчинд тодорхой агрегатууд - биоценозоор төлөөлдөг.

Амьд организм дахь ферментийн биосинтез нь бодисын солилцооны төрөл, түүний дасан зохицох хувьсах чадварыг удамшлын дамжуулалтыг хариуцдаг удамшлын хүчин зүйлээс шалтгаалан явагддаг. Ферментүүд нь генийн үйл ажиллагааг гүйцэтгэдэг ажлын аппарат юм. Тэд организм дахь олон мянган химийн урвалыг хурдасгаж, эцэст нь эсийн бодисын солилцоог үүсгэдэг. Тэдний ачаар бие махбод дахь химийн урвалууд өндөр хурдтай явагддаг.

Одоогийн байдлаар 900 гаруй ферментийг мэддэг. Тэдгээрийг үндсэн зургаан бүлэгт хуваадаг.

1. Оксиредуктаза нь исэлдэлтийн урвалыг хурдасгадаг.

2. Төрөл бүрийн химийн бүлэг, үлдэгдлийн молекул хоорондын шилжилтийн урвалыг катализлах трансфераза.

3. Молекулын бондын гидролизийн задралын урвалыг катализаторын гидролаза.

4. Давхар холбоонд бүлгүүдийг нэмэхийг катализатор болгодог лиазууд ба ийм бүлгүүдийг хийсвэрлэх урвуу урвалууд.

5. Изомержих урвалыг хурдасгадаг изомераза.

6. ATP (аденозин трифосфорын хүчил) -ийн нөлөөгөөр бонд үүсэх химийн урвалыг катализатор болгодог лигазууд.

Амьд организм үхэж, ялзрах үед тэдгээрийн зарим ферментүүд устаж, зарим нь хөрсөнд орж, үйл ажиллагаагаа хадгалж, хөрсний олон тооны химийн урвалыг хурдасгаж, хөрс үүсэх, хөрсний чанарын шинж тэмдэг үүсэхэд оролцдог. үржил шим. Тодорхой биоценозын дор өөр өөр төрлийн хөрсөнд биокаталитик урвалын идэвхжилээр ялгаатай өөрийн ферментийн цогцолборууд үүссэн.

В.Ф.Купревич, Т.А.Щербакова (1966) нар хөрсний ферментийн цогцолборын чухал шинж чанар нь одоо байгаа ферментийн бүлгүүдийн үйл ажиллагааны эмх цэгцтэй байдал бөгөөд энэ нь өөр өөр бүлгийг төлөөлдөг хэд хэдэн фермент нэгэн зэрэг идэвхтэй байдагт илэрдэг болохыг тэмдэглэжээ; илүүдэл хөрсөнд агуулагдах нэгдлүүд үүсэх, хуримтлагдахыг үгүйсгэхгүй; илүүдэл хуримтлагдсан хөдөлгөөнт энгийн нэгдлүүд (жишээ нь, NH 3) нь ямар нэг байдлаар түр зуур холбогдож, илүү их эсвэл бага хэмжээний нарийн төвөгтэй нэгдлүүд үүсэх төгсгөлийн мөчлөгт илгээгддэг. Ферментийн цогцолборууд нь тэнцвэртэй өөрийгөө зохицуулах систем юм. Үүнд бичил биетэн, ургамал гол үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд хөрсний ферментийг байнга нөхөж байдаг, учир нь тэдгээрийн олонх нь богино настай байдаг. Ферментийн тоог шууд бусаар цаг хугацааны туршид үйл ажиллагаагаар нь үнэлдэг бөгөөд энэ нь урвалд орж буй бодисын химийн шинж чанар (субстрат, фермент) болон харилцан үйлчлэлийн нөхцлөөс (бүрдэл хэсгүүдийн концентраци, рН, температур, орчны найрлага, идэвхжүүлэгчийн үйл ажиллагаа) хамаардаг. , дарангуйлагч гэх мэт).

Энэ бүлэгт гидролазын ангиллын ферментүүд - инвертаза, уреаза, фосфатаза, протеазын идэвх, оксиредуктазын ангиас - каталаза, пероксидаза, полифенол оксидазын идэвхжил зэрэг нь маш чухал ач холбогдолтой хөрсний зарим химийн процесст оролцох талаар авч үзнэ. азот, фосфор агуулсан органик бодис, нүүрсустөрөгчийн шинж чанартай бодисыг хувиргах, ялзмаг үүсэх процесст. Эдгээр ферментийн идэвхжил нь хөрсний үржил шимийн чухал үзүүлэлт юм. Нэмж дурдахад, янз бүрийн зэрэглэлийн тариалангийн ойн болон тариалангийн хөрсөнд эдгээр ферментийн идэвхжилийг сод-подзолик, саарал ой, ширэгт шохойн хөрсийг жишээ болгон тодорхойлох болно.

ХӨРСНИЙ ФЕРМЕНТИЙН ОНЦЛОГ

Инвертаза - сахарозыг глюкоз ба фруктозын тэнцүү хэмжээний гидролизийн задралын урвалыг хурдасгаж, бусад нүүрс устай фруктозын молекулыг үүсгэдэг - бичил биетний амин чухал үйл ажиллагааны эрчим хүчний бүтээгдэхүүн, фруктоз трансферазын урвалыг катализатор. Олон зохиогчдын хийсэн судалгаагаар инвертазын идэвхжил нь бусад ферментүүдээс илүү сайн хөрсний үржил шим, биологийн идэвхжилийн түвшинг харуулж байгааг харуулж байна.

Уреаза - мочевиныг аммиак ба нүүрстөрөгчийн давхар исэл болгон гидролизийн задралын урвалыг хурдасгадаг. Агрономийн практикт мочевиныг ашиглахтай холбогдуулан уреазын идэвхжил илүү үржил шимтэй хөрсөнд өндөр байдаг гэдгийг санах нь зүйтэй. Энэ нь бүх хөрсөнд биологийн идэвхжилийн хамгийн өндөр үе буюу 7-8-р сард ургадаг.

Фосфатаза (шүлтлэг ба хүчил) - ортофосфат үүсэх замаар олон тооны фосфорорганикийн нэгдлүүдийн гидролизийг катализ болгодог. Фосфатазын идэвхжил нь ургамлыг хөдөлгөөнт фосфороор хангахтай урвуу хамааралтай байдаг тул хөрсөнд хэрэглэх фосфатын бордооны хэрэгцээг тодорхойлоход нэмэлт үзүүлэлт болгон ашиглаж болно. Хамгийн их фосфатазын идэвхжил нь ургамлын үндэслэг мандалд байдаг.

Протеазууд нь ферментийн бүлэг бөгөөд тэдгээрийн оролцоотойгоор уураг нь полипептид ба амин хүчлүүд болж задарч, аммиак, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус руу гидролизд ордог. Үүнтэй холбогдуулан протеазууд нь органик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн найрлага дахь өөрчлөлт, ургамлын шингэсэн азотын хэлбэрийн динамиктай холбоотой байдаг тул хөрсний амьдралд маш чухал ач холбогдолтой юм.

Каталаза - идэвхжүүлэх үйл ажиллагааны үр дүнд амьд организмд хортой устөрөгчийн хэт исэл нь ус, чөлөөт хүчилтөрөгч болж хуваагддаг. Ургамал нь ашигт малтмалын хөрсний каталазын идэвхжилд ихээхэн нөлөөлдөг. Дүрмээр бол гүн гүнзгий нэвтэрдэг үндэс систем бүхий ургамлын доорх хөрс нь каталазын өндөр идэвхжилээр тодорхойлогддог. Каталазын үйл ажиллагааны онцлог нь энэ нь бага зэрэг өөрчлөгддөг, хөрсний чийгтэй урвуу хамааралтай, температуртай шууд хамааралтай байдаг.

Полифенол оксидаза ба пероксидаза - тэдгээр нь хөрсөн дэх ялзмаг үүсэх процесст чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Полифенол оксидаза нь агаар мандлын чөлөөт хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор полифенолыг хинон болгон исэлдэх процессыг идэвхжүүлдэг. Пероксидаза нь устөрөгчийн хэт исэл эсвэл органик хэт исэлд полифенолын исэлдэлтийг хурдасгадаг. Үүний зэрэгцээ түүний үүрэг нь хэт ислийг идэвхжүүлэх явдал юм, учир нь тэдгээр нь фенолд сул исэлдүүлэх нөлөөтэй байдаг. Амин хүчил ба пептидүүдтэй хинонуудын цаашдын конденсаци нь анхдагч гумин хүчлийн молекул үүсэхэд тохиолддог бөгөөд энэ нь дахин конденсацын улмаас улам бүр төвөгтэй болдог (Кононова, 1963).

(Чундерова, 1970) полифенол оксидазын (S) болон пероксидазын (D) идэвхжилийг хувиар ()-ээр илэрхийлсэн харьцаа нь хөрсөн дэх ялзмагийн хуримтлалтай холбоотой байдаг тул энэ утгыг тэмдэглэв. ялзмагийн хуримтлалын нөхцөлт коэффициент (K) гэж нэрлэдэг. 5-р сараас 9-р сар хүртэлх хугацаанд Удмурт улсын тариалангийн муу таримал хөрсөнд энэ нь: ширүүн-подзолик хөрсөнд - 24%, саарал ойн подзолжуулсан хөрсөнд - 26%, шохойлог хөрсөнд - 29% байв.

ХӨРСНИЙ ФЕРМЕНТИЙН ПРОЦЕСС

Хөрсний биокаталитик идэвхжил нь тэдгээрийн бичил биетээр баяжуулах зэрэгтэй ихээхэн нийцдэг (Хүснэгт 11), хөрсний төрлөөс хамаарч, генетикийн давхрагад харилцан адилгүй байдаг нь ялзмагийн агууламж, урвал, Улаан-Үхрийн өөрчлөлттэй холбоотой байдаг. боломж, профайлын дагуух бусад үзүүлэлтүүд.

Онгон ойн хөрсөнд ферментийн урвалын эрчмийг голчлон ойн хог хаягдлын давхрага, тариалангийн хөрсөнд тариалангийн давхаргаар тодорхойлдог. Зарим болон бусад хөрсний аль алинд нь биологийн идэвхи багатай генетикийн давхрагууд нь А эсвэл Ап давхрага дор байрладаг ферментийн идэвхжил багатай байдаг бөгөөд хөрсийг тариалах үед эерэг чиглэлд бага зэрэг өөрчлөгддөг. Тариалангийн талбайд ойн хөрсийг хөгжүүлсний дараа үүссэн тариалангийн давхрагын ферментийн идэвхжил ойн хог хаягдалтай харьцуулахад эрс багасдаг боловч тариалах тусам нэмэгдэж, өндөр таримал зүйлд ойртож эсвэл давдаг. ойн хог хаягдал.

11. Дундад Цис-Уралын хөрсний биоген чанар, ферментийн идэвхийг харьцуулах нь (Пухидская, Ковриго, 1974)

хэсгийн дугаар, хөрсний нэр	Horizon, дээж авах гүн, см		Бичил биетний нийт тоо, 1 г abs тутамд мянга. хуурай хөрс (1962 оны дундаж, 1964-1965)	Ферментийн үйл ажиллагааны үзүүлэлтүүд (1969-1971 оны дундаж)
				Инвертаза, эхний өдөр 1 г хөрсөнд мг глюкоз	Фосфатаз, 100 г хөрсөнд мг фенолфталеин 1 цаг	Уреаза, мг NH, 1 г хөрсөнд 1 өдрийн турш	Каталаза, мл 0 2 1 г хөрсөнд 1 минутын турш	Полифенол оксидаза		Пероксидаза
								100 г хөрсөнд мг пурпурогаллин
3. Сод дунд зэргийн podzolic дунд шавранцар (ойн дор)
					Тодорхойгүй
1. Содди дунд podzolic дунд шавранцар муу тариалсан
10. Саарал ой podzolized хүнд шавранцар муу тариалсан
2. Сод-карбонат, бага зэрэг ууссан, хөнгөн шавранцар, муу тариалалттай

Хөрсөн дэх биокаталитик урвалын идэвхжил өөрчлөгддөг. Энэ нь хавар, намрын улиралд хамгийн бага, хамгийн өндөр нь ихэвчлэн 7-8-р сард байдаг бөгөөд энэ нь хөрсөн дэх биологийн үйл явцын ерөнхий явцын динамиктай тохирч байна. Гэсэн хэдий ч хөрсний төрөл, газарзүйн байршлаас хамааран ферментийн үйл явцын динамик нь маш өөр байдаг.

Хяналтын асуулт, даалгавар

1. Ямар нэгдлүүдийг фермент гэж нэрлэдэг вэ? Тэдний үйлдвэрлэл, амьд организмд ямар ач холбогдолтой вэ? 2. Хөрсний ферментийн эх үүсвэрийг нэрлэнэ үү. Бие даасан ферментүүд хөрсний химийн найрлагад ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ? 3. Хөрсний ферментийн цогцолбор, түүний үйл ажиллагааны тухай ойлголтыг өг. 4. Онгон болон тариалангийн хөрсөнд ферментийн үйл явцын явцын ерөнхий тодорхойлолтыг өгнө үү.

Хөрсний биологийн идэвхжилийн олон үзүүлэлтээс хөрсний ферментүүд чухал ач холбогдолтой. Тэдний олон янз байдал, баялаг нь хөрсөнд орж буй органик үлдэгдлийг дараалан биохимийн хувиргалтыг хийх боломжийг олгодог.

"Фермент" нэр нь Латин "фермент" - исгэх, исгэлэн бүтээгдэхүүнээс гаралтай. Катализийн үзэгдэл хараахан бүрэн ойлгогдоогүй байна. Катализаторын мөн чанар нь химийн урвалд шаардагдах идэвхжүүлэх энергийг бууруулж, түүнийг бага эрчим хүч шаарддаг завсрын урвалаар, катализаторгүйгээр эргүүлэх замаар чиглүүлэх явдал юм. Энэ нь мөн үндсэн урвалын хурдыг нэмэгдүүлдэг.

Ферментийн үйл ажиллагааны дор субстрат дахь молекулын дотоод холбоо нь түүний молекулын зарим хэв гажилтын улмаас сулардаг бөгөөд энэ нь завсрын фермент-субстратын цогцолбор үүсэх үед үүсдэг.

Ферментийн урвалыг ерөнхий тэгшитгэлээр илэрхийлж болно.

E+S -> ES -> E+P,

өөрөөр хэлбэл, субстрат (S) нь фермент (E) -тэй урвуу урвалд орж, фермент-субстратын цогцолбор (ES) үүсгэдэг. Ферментийн нөлөөн дор урвалын ерөнхий хурдатгал нь ихэвчлэн 10 10 -10 15 байдаг.

Тиймээс ферментийн үүрэг бол биохимийн урвалыг ихээхэн хурдасгаж, ердийн хэвийн температурт боломжтой болгодог.

Ферментүүд нь органик бус катализатороос ялгаатай нь сонгомол үйлдэлтэй байдаг. Ферментийн үйл ажиллагааны онцлог нь фермент бүр нь зөвхөн тодорхой бодис эсвэл молекул дахь тодорхой төрлийн химийн холбоонд үйлчилдэг гэдгээр илэрхийлэгддэг. Биохимийн шинж чанараараа бүх ферментүүд нь өндөр молекул уургийн бодис юм. Ферментийн торгоны өвөрмөц чанар нь тэдгээрийн доторх амин хүчлүүдийн ээлжийн дараалалд нөлөөлдөг. Зарим фермент нь уургаас гадна энгийн нэгдлүүдийг агуулдаг. Жишээлбэл, янз бүрийн исэлдэлтийн ферментүүд нь органик төмрийн нэгдлүүдийг агуулдаг. Бусад нь зэс, цайр, манган, ванади, хром, витамин болон бусад органик нэгдлүүд юм.

Ферментийн нэгдмэл ангилал нь урвалын төрлөөс хамаарч өвөрмөц шинж чанарт суурилдаг бөгөөд одоогоор ферментүүдийг 6 ангилалд хуваадаг. Хөрсөнд оксидоредуктаза (биологийн исэлдэлтийн процессыг хурдасгадаг) ба гидролазууд (ус нэмснээр задралыг хурдасгадаг) хамгийн их судлагдсан байдаг. Хөрсөн дэх оксидоредуктазуудаас каталаза, дегидрогеназа, фенол оксидаз гэх мэт нь хамгийн түгээмэл байдаг.Ялзмагны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нийлэгжилтэнд исэлдүүлэх процесст оролцдог. Гидролазуудаас хөрсөнд хамгийн өргөн тархсан нь инвертаза, уреаза, протеаз, фосфат-Ми юм. Эдгээр ферментүүд нь макромолекулын органик нэгдлүүдийн гидролизийн задралын урвалд оролцдог тул хөрсийг хөдөлгөөнт, ургамал, бичил биетэнд хүртээмжтэй шим тэжээлээр баяжуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Олон тооны судлаачид хөрсний ферментийн идэвхийг судалж байна. Судалгааны үр дүнд ферментийн идэвхжил нь хөрсний үндсэн шинж чанар болох нь батлагдсан. Хөрсний ферментийн идэвхжил нь хөрсөн дэх ферментийн нэвтрэлт, хөдөлгөөнгүй байдал, үйл ажиллагааны цогц үйл явцын үр дүнд үүсдэг. Хөрсний ферментийн эх үүсвэр нь хөрсний бүх амьд бодис юм: ургамал, бичил биетэн, амьтан, мөөгөнцөр, замаг гэх мэт. Хөрсөнд хуримтлагдах ферментүүд нь экосистемийн салшгүй урвалын бүрэлдэхүүн хэсэг болдог. Хөрс нь ферментийн олон янз байдал, ферментийн усан сангийн хувьд хамгийн баялаг систем юм. Хөрсөн дэх ферментийн олон янз байдал, баялаг нь төрөл бүрийн органик үлдэгдлийг дараалан биохимийн хувиргах боломжийг олгодог.

Хөрсний ферментүүд нь ялзмаг үүсэх үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ургамал, амьтны үлдэгдлийг ялзмагт бодис болгон хувиргах нь янз бүрийн бүлэг бичил биетүүд, түүнчлэн хөрсөнд хөдөлгөөнгүй байдаг эсийн гаднах ферментүүдийг хамарсан биохимийн нарийн төвөгтэй процесс юм. Чийгшүүлэх эрч хүч ба ферментийн үйл ажиллагааны хооронд шууд хамаарал илэрсэн.

Хөрсөнд бичил биетний амин чухал үйл ажиллагаа явуулах онцгой нөхцөл, ялангуяа химийн бохирдол үүссэн тохиолдолд ферментийн ач холбогдол онцгой анхаарал татаж байна. Эдгээр тохиолдолд хөрсний хөдөлгөөнгүй, улмаар тогтвортой ферментийн үйл ажиллагааны улмаас хөрсөн дэх бодисын солилцоо тодорхой хэмжээгээр өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

Бие даасан ферментүүдийн хамгийн их катализаторын идэвхжил нь харьцангуй бага рН мужид ажиглагддаг бөгөөд энэ нь тэдний хувьд оновчтой байдаг. Байгальд хүрээлэн буй орчны янз бүрийн урвал бүхий хөрс (рН 3.5-11.0) байдаг тул тэдгээрийн үйл ажиллагааны түвшин маш өөр байдаг.

Төрөл бүрийн зохиогчдын судалгаагаар хөрсний ферментийн идэвхжил нь хөрсний үржил шим, антропоген нөлөөллийн үр дүнд түүний өөрчлөлтийг оношлох нэмэлт үзүүлэлт болж чаддаг болохыг тогтоожээ. Оношлогооны үзүүлэлт болгон ферментийн идэвхийг ашиглах нь туршилтын алдаа бага, дээжийг хадгалах явцад ферментийн тогтвортой байдал өндөр байдаг.

1.8.4. Хөрсний биологийн идэвхжил

Хөрсний биомониторинг, биооношлогоо хийхдээ биологийн идэвхжилийн үзүүлэлтүүд тэргүүлдэг. Доод биологийн хувьдүйл ажиллагаахөрсөн дэх бүх биологийн үйл явцын хурцадмал байдал (эрчмийг) ойлгох хэрэгтэй. Үүнээс ялгах ёстой хөрсний биоген чанар- янз бүрийн организмын хөрсний популяци. Биологийн идэвхжил, хөрсний биоген чанар нь ихэвчлэн хоорондоо давхцдаггүй.

Хөрсний биологийн идэвхжил нь ургамал, бичил биетний амьдралын явцад тусгаарлагдсан, үхсэн эсийг устгасны дараа хөрсөнд хуримтлагдсан ферментийн тодорхой нөөцийн хөрсөн дэх нийт агууламжтай холбоотой юм. Хөрсний биологийн идэвхжил нь хуурай газрын экосистем дэх бодис, энергийг хувиргах үйл явцын хэмжээ, чиглэл, органик бодисыг боловсруулах, ашигт малтмалыг устгах эрчмийг тодорхойлдог.

Хөрсний биологийн идэвхжилийн үзүүлэлт болгон дараахь зүйлийг ашигладаг: хөрсний биотагийн янз бүрийн бүлгийн тоо, биомасс, тэдгээрийн бүтээмж, хөрсний ферментийн идэвхжил, элементүүдийн эргэлттэй холбоотой үндсэн үйл явцын идэвхжил, зарим эрчим хүчний өгөгдөл. , хөрсний организмын хаягдал бүтээгдэхүүний хуримтлалын хэмжээ, хурд.

Бүх буюу ихэнх организмын хөрсөнд явагддаг чухал, ерөнхий үйл явцыг (жишээлбэл, термогенез, ATP-ийн хэмжээ) судлах нь бараг боломжгүй байдаг тул илүү тодорхой үйл явцын эрчмийг, тухайлбал: CO2, амин хүчлүүдийн хуримтлал гэх мэт нь эрчмийг тодорхойлдог.

Биологийн идэвхжилийн үзүүлэлтүүдийг микробиологи, биохими, физиологи, химийн гэсэн янз бүрийн аргаар тодорхойлно.

Хөрсний биологийн идэвхжил (мөн үүний дагуу түүнийг тодорхойлох аргууд) нь бодит ба боломжит гэж хуваагддаг. Биологийн боломжит идэвхийг тодорхой биологийн процесст оновчтой зохиомол нөхцөлд хэмждэг. Бодит (бодит, байгалийн, хээрийн) биологийн идэвхжил нь байгалийн (хээрийн) нөхцөлд хөрсний бодит үйл ажиллагааг тодорхойлдог. Үүнийг зөвхөн талбайд шууд хэмжих боломжтой.

Хөрсний боломжит биологийн идэвхийг тодорхойлох аргууд нь хөрсний боломжит үржил шим, бордооны зэрэг, тариалсан, элэгдэлд орсон, түүнчлэн аливаа химийн бодисоор бохирдсон зэргийг оношлох сайн үзүүлэлт болдог. Гэсэн хэдий ч байгалийн нөхцөлд явагдаж буй биологийн үйл явцын эрчмийг тодорхойлохдоо бодит нөхцөл байдалд хязгаарлах хүчин зүйлүүд (рН, температур, чийгшил гэх мэт) нь үйл явцын эрчмийг эрс хязгаарлаж чаддаг тул бодит биологийн идэвхийг тодорхойлох аргыг ашиглах хэрэгтэй. мөн асар их боломж байгаа хэдий ч үйл явц нь маш удаан байж болно.

Хөрсний биологийн идэвхийн үзүүлэлтүүдийн нэг чухал шинж чанар нь орон зайн болон цаг хугацааны мэдэгдэхүйц өөрчлөлт бөгөөд тэдгээрийг тодорхойлохдоо олон тооны давтан ажиглалт, өөрчлөлтийн-статистикийн нарийн боловсруулалтыг шаарддаг.

Хөрсний биологийн идэвхжил нь түүний физик, химийн шинж чанар, тухайлбал ялзмагийн төлөв байдал, бүтэц, шүлтлэг-хүчиллэг нөхцөл, исэлдүүлэх чадвар болон бусадтай нягт холбоотой байдаг. Физик-химийн шинж чанарууд нь хөрсний харьцангуй консерватив хуримтлагдсан шинж чанар, шинж чанарыг тодорхойлдог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй бөгөөд хөрсний биологи нь хөрсний амьдралын өнөөгийн горимын үзүүлэлт болох динамик шинж чанарын үзүүлэлттэй байдаг.

Хөрсний бүрхэвчийн мониторинг нь хүний ​​үйл ажиллагааны сөрөг үр дагаврыг тодорхойлоход хэрэглэгддэг. Эвдрэлийн үзэгдэл нь юуны түрүүнд биологийн объектуудад нөлөөлж, биологийн идэвхжил, эцэст нь үржил шимийг бууруулдаг. Тиймээс биологийн оношлогооны аргыг ашиглах нь антропоген нөлөөллийн сөрөг үр дагаврыг эрт үе шатанд тодорхойлох боломжийг олгодог. Энэ нь ялангуяа янз бүрийн бохирдуулагчийг оношлоход үнэн юм.

Биологийн үзүүлэлтүүд нь бусадтай харьцуулахад хэд хэдэн давуу талтай байдаг. Нэгдүгээрт, эдгээр нь гадны нөлөөнд өндөр мэдрэмжтэй, хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай, хоёрдугаарт, сөрөг үйл явцыг үйл явцын эхний үе шатанд ажиглах боломжийг олгодог, гуравдугаарт, зөвхөн тэдгээр нь материалын найрлагыг мэдэгдэхүйц өөрчилдөггүй нөлөөллийг шүүж чаддаг. хөрсний.

(цацраг идэвхт ба биоцидийн бохирдол). Чухал сул талууд нь орон зайн болон цаг хугацааны их хэлбэлзэлтэй байдаг.

Одоогийн байдлаар хөрс нь ургамлыг амьдралын хүчин зүйлээр хангах чадварыг тодорхойлдог, өөрөөр хэлбэл хөрсний боломжит үржил шимийг тодорхойлж, бүтээмжтэй уялдаа холбоотой олон тооны биологийн үзүүлэлтүүдийг боловсруулж байна.

Хөрсний ферментийн идэвхжил нь хөрсний боломжит биологийн идэвхийн үзүүлэлтүүдийн нэг бөгөөд энэ нь системийн гомеостазыг хадгалах боломжит чадварыг тодорхойлдог.

Ферментийн тодорхой "усан сан" нь хөрсөнд хуримтлагддаг бөгөөд чанарын болон тоон найрлага нь энэ төрлийн хөрсний онцлог шинж чанартай байдаг.

Газрын тосны нүүрсустөрөгчийн хөрсний ферментэд үзүүлэх нөлөөллийн шинж чанарыг үндсэндээ нүүрсустөрөгчийн химийн бүтцээр тодорхойлдог. Хамгийн хүчтэй-

356 1-р хэсэг. Шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлд биотехнологийн VAW ашиглах жишээ

Дарангуйлагчид нь үнэрт нэгдлүүд бөгөөд сөрөг нөлөө нь бүх редокс ба гидролитик ферментүүдэд илэрдэг. n-Парафин ба цикло-парафины фракцууд нь эсрэгээр, ялангуяа бага концентрацитай үед идэвхжүүлэх нөлөөтэй байдаг. Газрын тосны бохирдлын нөлөөллийн мөн чанарыг тодорхойлдог өөр нэг хүчин зүйл бол хөрсний өөрийнх нь шинж чанар, юуны түрүүнд түүний байгалийн буферийн чадвар юм. Буферийн өндөр хүчин чадалтай хөрс нь бохирдолд бага огцом хариу үйлдэл үзүүлдэг.

Газрын тосны бохирдол нь хөрсний бүх хэсэгт ферментийн идэвхжилд нөлөөлдөг. Хөрс газрын тосоор бохирдсон үед хөрсөн дэх үндсэн органоген элементүүдийн солилцоо алдагддаг: нүүрстөрөгч, азот, фосфор. Энэ нь юуны түрүүнд тэдний мөчлөгт оролцдог ферментийн цогцолборуудын үйл ажиллагааны өөрчлөлтөөр нотлогддог.

Зарим ферментийн идэвхжил: каталаза, уреаза, нитрит ба нитрат редуктаза, амилаза зэрэг нь газрын тосоор хөрсний бохирдлын үзүүлэлт болгон ашиглаж болно, учир нь эдгээр ферментүүдийн идэвхжилийн өөрчлөлтийн зэрэг нь бохирдуулагчийн тун ба цаг хугацаатай шууд пропорциональ байдаг. энэ нь хөрсөнд үлддэг. Нэмж дурдахад, судлагдсан ферментийн идэвхийг тодорхойлох нь арга зүйн хүндрэлгүй бөгөөд газрын тосны нүүрсустөрөгчөөр бохирдсон хөрсийг тодорхойлоход өргөн хэрэглэгддэг.

Редокс ферментүүд. Хөрсөн дэх нефтийн нүүрсустөрөгчийн задрал нь янз бүрийн ферментийн оролцоотойгоор явагддаг исэлдэлтийн процесстой холбоотой гэдгийг мэддэг. Дегидрогеназа ба каталазын ферментүүд нь хөрсний бичил биетний тосыг задалдаг хамгийн чухал бөгөөд өргөн тархсан бодис юм. Хөрсөн дэх тэдгээрийн үйл ажиллагааны түвшин нь газрын тосны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг өөрөө цэвэрлэх чадвартай холбоотой хөрсний төлөв байдлын тодорхой шалгуур юм: дегидрогеназа нь нүүрсустөрөгчийн задралд шууд оролцдог бөгөөд оролцоотойгоор үүсдэг өндөр идэвхтэй хүчилтөрөгч каталаза нь нүүрсустөрөгчийн задралд оролцдог бичил биетүүдийг хүчилтөрөгчөөр хангадаг.

N.A-ийн хийсэн туршилтын үр дүнд. Киреева, газрын тосны бохирдлоос хойш 3 хоногийн дараа хөрсөн дэх исэлдэлтийн ферментийн идэвхжил нь хяналтын хөрстэй харьцуулахад мэдэгдэхүйц буурч байгааг тогтоожээ. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь бохирдсоноос хойш нэг жилийн дараа ч хэвээр үлддэг. Гэсэн хэдий ч туршилт эхэлснээс хойш нэг жилийн дараа исэлдэлтийн ферментийн идэвхжил бага зэрэг нэмэгдэж, хяналтын болон бага зэрэг бохирдсон хувилбаруудын хөрсөн дэх каталаза ба дегидрогеназын идэвхи хоорондын ялгаа мэдэгдэхүйц буурч байгаа нь хөрсний экосистемийн чадварыг харуулж байна. бохирдол багатай жилийн хугацаанд биологийн идэвхийг анхны түвшинд нь сэргээнэ.

Азотын солилцооны ферментүүд. Гидролитик ба исэлдэлтийн ферментийн систем нь хөрсөнд байдаг бөгөөд азот агуулсан органик бодисыг завсрын үе шаттайгаар эрдэс нитрат хэлбэрт шилжүүлж, нитратын азотыг аммиак болгон бууруулдаг.

Уреаза нь гидролиз, мочевин азотын хүртээмжтэй хэлбэр болгон хувиргах үйл явцтай холбоотой ферментийг хамгийн их судалдаг. Газрын тосоор бохирдсон хөрсөнд уреазагийн идэвхжил нь авч үзэж буй бүх хөрсөнд хээрийн болон лабораторийн туршилтаар нэмэгддэг. Энэ ферментийн идэвхжилийн өөрчлөлт нь гетеротроф бичил биетний тоо нэмэгдэж, бохирдсон хөрсөн дэх азотын аммиакийн хэлбэр, нийт азотын агууламж нэмэгдэж байгаатай бүрэн нийцэж байна. Газрын тосны бохирдлын нөлөөн дор азотын солилцооны бусад гидролитик ферментүүд - протеаза, аспарагиназа, глутаминазын үйл ажиллагаа буурдаг.

Хөрсөн дэх азотын солилцоонд томоохон үүрэг гүйцэтгэдэг редокс ферментүүд: нитрат редуктаза, нитрит редуктаза ба гидроксиламин редуктаза нь агааргүй нөхцөлд азотын исэлдсэн хэлбэрийг аммиак болгон бууруулахад оролцдог. Газрын тосоор хөрсний бохирдол нь эдгээр ферментүүдэд хоёрдмол утгатай нөлөө үзүүлдэг. Нитрат редуктаза ба нитрит редуктазын идэвхжил буурч, гидроксиламин редуктазын идэвхжил нэмэгдэнэ.

Уреаза, нитрит, нитрат редуктазын идэвхийг газрын тосоор хөрсний бохирдлыг оношлох нэг үзүүлэлт болгон ашиглаж болно, учир нь нэгдүгээрт, эдгээр ферментүүд нь хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлүүдэд бага өртөмтгий байдаг, хоёрдугаарт, тэдгээрийн үйл ажиллагаа нь тэдгээрийн үйл ажиллагаанаас тодорхой хамааралтай байдаг. хөрсний бохирдлын зэрэг.

Нүүрстөрөгчийн эргэлтэнд оролцдог гидролитик ферментийн үйл ажиллагаа. Хөрсөн дэх нүүрстөрөгчийн эргэлтэд гол үүрэг нь янз бүрийн шинж чанар, гарал үүсэлтэй нүүрс усыг задалдаг нүүрсустөрөгчид хамаардаг.

Ойн хар саарал хөрс бохирдсон даруйд бохирдсон болон бохирдоогүй хувилбаруудын хөрсний инвертазын идэвхжилийн хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа илрээгүй. Бага ба дунд тунгаар бохирдсон дээжинд жилийн дараа идэвхжил нэмэгдэж байгаа нь үхсэн ургамлын үлдэгдэл эрчимтэй задарч байгаатай холбоотой байх. Сул ба дундаас илүү их хэмжээгээр анаэробиоз үүсгэхэд хүргэдэг тосны өндөр концентраци нь хөгжлийн хязгаарлагдмал нөхцлийг бүрдүүлдэг.

элбэг дэлбэг субстрат бүхий аэробик целлюлозыг устгадаг бичил биетүүд. Энэ хувилбарт инвертазын идэвхжил буурч байгааг тайлбарлаж болно. Целлюлаза ба амилазагийн идэвхжил нь тосонд өртөхөд буурдаг.

Тиймээс газрын тосны нүүрсустөрөгчид хөрсөнд ороход нүүрс усны солилцооны гурван үндсэн ферментийн үйл ажиллагааг авч үзэх нь хөрсөнд гүн гүнзгий өөрчлөлт гарч байгааг харуулж байна. Ургамлын үлдэгдлийн задралын үйл явц удааширч, улмаар органик нэгдлүүдийн хувирал нь муудах чиглэлд өөрчлөгддөг. Нүүрс устөрөгчийн идэвхжил нь газрын тосоор хөрсний бохирдлын зэргээс шууд хамааралтай байдаг.

Фосфогидролаза. Хөрсөнд фосфор нь органик бус болон органик нэгдлүүдийн хэлбэрээр байдаг. Фосфорын хүртээмжгүй хэлбэрүүд нь фосфорыг органик нэгдлээс ялгаж салгадаг фосфогидролазын үйл ажиллагааны улмаас ургамалд шингэдэг. Ойн саарал хөрсийг газрын тосоор бохирдуулах нь фосфатазын идэвхийг бууруулдаг. Фосфатазын идэвхжил ийм буурах шалтгаан нь хөрсний хэсгүүдийг тосоор бүрхэж, субстрат руу орохоос сэргийлж, газрын тосоор бохирдсон хөрсөнд агуулагдах хүнд металлын дарангуйлах нөлөө байж болно. Фосфатазын идэвхжил буурч байгаа нь газрын тосоор бохирдсон хөрсөн дэх хөдөлгөөнт фосфорын агууламж буурах шалтгаануудын нэг юм. Бохирдсоноос хойш нэг жилийн дараа фосфатазын идэвхжил бага түвшинд хэвээр байгаа бөгөөд хөдөлгөөнт фосфорын агууламж тосны тунг ихэсгэх тусам буурдаг.

Газрын тосны нүүрсустөрөгч нь DNase, RNase, ATPase-ийн үйл ажиллагааг саатуулдаг.

Тиймээс хөрсөнд газрын тос орох нь хөрсний фосфорын горимыг зөрчиж, хөдөлгөөнт фосфатын агууламж буурч, фосфогидролазын идэвхгүй байдалд хүргэдэг. Үүний үр дүнд ургамлын фосфорын тэжээл, тэдгээрийн фосфорын боломжит хэлбэрүүд мууддаг.

Органик нэгдлүүдийн задрал, нийлэгжилтийн явцад бодисын солилцоо, энергийн үйл явц, шингэц муутай шим тэжээлийг ургамал, бичил биетэнд хялбар хүртээмжтэй хэлбэрт шилжүүлэх нь ферментийн оролцоотойгоор явагддаг.

Инвертаза фермент (α-фруктофураносидаза) нь төрөл бүрийн нүүрс усыг глюкоз ба фруктозын молекул болгон задлахад хүргэдэг.

Инвертазын идэвхжил нь хөрсний биологийн идэвхжил, түүн дэх органик бодисын агууламж, тариалангийн ургац, газар тариалангийн явцад хөрсөнд тохиолддог өөрчлөлтүүдтэй холбоотой болохыг олон тоо баримт баталж байна (Хазиев Ф.Х., 1972). ; Галстян А.Ш., 1978; Васильева Л.И., 1980).

Хагалах гүн нэмэгдэхийн хэрээр хөрсний дээд давхарга дахь инвертазын идэвхжил бага зэрэг буурч байгаа нь хөрсний энэ давхарга шавхагдаж байгаатай холбон тайлбарлаж байна, учир нь гүн хагалах үед ургамлын үлдэгдэл үндсэн хэсэг нь доод давхаргад шингэдэг. Ургац хураалтын дараах ихэнх үлдэгдэл хөрсний дээд давхаргад мөөгөнцөргүй тариалалтанд хуримтлагдсанаар ургамлын ургалтын улирлын төгсгөлд 30-40 см-ийн давхарга дахь инвертазын идэвхжил 5-15% -иар буурдаг.

Бордооны дэвсгэр дээр зөвхөн хагалсны дараа инвертазын идэвхжил дунджаар 5% -иар нэмэгдсэн. Хөгц мөөгөнцөргүй хөрс боловсруулах аргын дагуу бордоо нь энэ ферментийн үйл ажиллагаанд нөлөөлсөнгүй.

Уреазагийн үйлдэл нь азот агуулсан органик нэгдлүүдийн молекул дахь азот ба нүүрстөрөгчийн (CO-IN) хоорондын холбоог гидролизийн задралтай холбоотой юм. Тиймээс олон судлаачид уреазын идэвхжил ба хөрсөн дэх азот, ялзмагийн агууламжийн хоорондын эерэг хамаарлыг тэмдэглэж байна. Гэсэн хэдий ч уреазагийн идэвхжил нь зөвхөн ялзмагийн нийт хэмжээнээс гадна түүний чанараас хамаардаг бөгөөд голчлон нүүрстөрөгч ба азотын харьцаа (C: 14) хамааралтай байдаг. Нүүрстөрөгч ба азотын харьцаа хамгийн их байдаг органик бодисууд нь уреазагийн хамгийн өндөр идэвхжилтэй тохирч, нүүрстөрөгч ба азотын харьцаа буурах тусам ферментийн идэвхжил буурдаг. Энэ нь В.Д. Муха ба Л.И. Васильева хөрсөн дэх азот агуулсан органик нэгдлүүдийг хувиргах үйл явцад уреазын зохицуулалтын нөлөөг харуулж байна. Бидний судалгаагаар хөгцтэй хөрс боловсруулах хувилбаруудын дотроос уреазагийн идэвхжил хамгийн өндөр нь 20-22 см-ийн гүнд хагалснаар илэрсэн байна.Хөрс боловсруулалтыг гүнзгийрүүлснээр энэ ферментийн идэвхжил мэдэгдэхүйц буурахад хүргэсэн. Тиймээс ургамалжилтын эхэн үед хөрсний 0-40 см-ийн давхаргад 35-37 см хүртэл хагалж, 20-22 см-ийн гүнд хагалж байснаас аммиак 20% бага (1980-1982 оны дундаж) 1 г агаарт хуурай хөрс тутамд мг YN 3).

Хөрсөн дэх органик бодисыг хувиргах үйл явцын эрч хүч, чиглэлийг мөн полифенол оксидаза ба пероксидазын исэлдүүлэх ферментийн идэвхжилээр тодорхойлдог. Полифенол оксидаза нь үнэрт цувралын органик нэгдлүүдийг ялзмагийн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон хувиргахад оролцдог (Mishustin E.N. et al., 1956, Kononova M.M., 1963, 1965). Гумин бодисын задралд пероксидаза ба каталаза ихээхэн байр эзэлдэг (Никитин Д.И., 1960). Судлаачид ялзмагийн задрал ба пероксидазын идэвхжилийн хооронд өндөр эерэг хамаарал, полифенол оксидазын идэвхжилтэй бараг функциональ сөрөг хамаарал байгааг тэмдэглэж байна (Чундерова А.И., 1970, Дулгеров А.Н., 1981). Пероксидаза ба полифенол оксидазын функцүүдийн эсрэг чиглэл, тэдгээрийн хэрэглээний нэг объект нь А.И. Чундерова "ялзмагийн хуримтлалын коэффициент" гэсэн ойлголтыг санал болгож, үнэ цэнийг хөрсний полифенол оксидазын үйл ажиллагаа ба пероксидазын үйл ажиллагааны харьцаагаар тодорхойлдог.

Бидний судалгаагаар хагалгааны гүн 20-22 см-ээс 35-37 см хүртэл нэмэгдэж, хавтгай зүсэгч, хэвний хавтангүй анжис, цүүц, параплоусын төрлийн багаж, SibIME шүдэнз бүхий хөгцгүй хөрс боловсруулалт ашигласан нь тогтоогдсон. , түүнчлэн хөрсийг тариалах үед "Но-тил" нь пероксидазын идэвхийг 4-6% нэмэгдүүлж, полифенол оксидазын идэвхийг 4-5% бууруулахад хүргэсэн (Хүснэгт 15). Энэ тохиолдолд ялзмагийн хуримтлалын коэффициент 8-10% -иар буурсан байна.

15. Вандуйны доорх 0-40 см хөрсний давхаргад пероксидаза ба полифенол оксидазын идэвхжил, 100 г агаарт хатаасан мг пурпургаллин.

30 минутын дотор хөрс. (1980-1982)

Сонголтууд
		хэт исэл -	полифенол локсидаза	хуримтлал	хэт исэл -	полифенол локсидаза	хуримтлал
Жил бүрийн	бордоотой
	бордоогүй
Жил бүрийн	бордоотой
	бордоогүй
Жил бүрийн эмчилгээ онгоц	бордоотой
	бордоогүй
1885 оноос хойш хадаагүй орд

Судалгаагаар ялзмагийн хуримтлалын коэффициент ба эрдэс азотыг шингээж авдаг бичил биетний тоо, органик нэгдлүүдийн азотыг шингээдэг бичил биетний тоо (KAA: MPA) хоорондын хамаарлыг тогтоосон. Хоёр үзүүлэлтийн корреляцийн коэффициент -0.248±0.094 байна. Ихэнх тохиолдолд эхний үзүүлэлтийн өсөлт нь сүүлийнх ба эсрэгээр буурахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь бичил биетний ценозын бүтэц ба хөрсний органик бодисын биохимийн өөрчлөлтийн үйл явцын чиглэлийн хоорондын хамаарал байгааг баталж байна. Эдгээр хоёр коэффициентийн харьцаа нь соёлын хөрс үүсэх үйл явцын чиг баримжааг тодорхойлж чаддаг бололтой.

Энэ нь пероксидаза ба полифенол оксидазын идэвхжилээс шалтгаалж хөрсний органик бодисын хувирал нь давхаргыг эргүүлэхгүйгээр гүнзгийрүүлэн хагалах, боловсруулах замаар ялзмагийн задрал ихсэх тал руу шилждэг гэж дүгнэх боломжийг олгодог (Зураг 5).

• ? Мөр 4
• ? РядЗ
• ? Мөр 2
• ? Мөр 1

Цагаан будаа. 5. Наранцэцгийн 2-4 хос жинхэнэ навчны үед 0-40 см хөрсний давхаргад пероксидазын идэвхжилд янз бүрийн арга, үндсэн эмчилгээний гүн нөлөөлөл, 1 г агаарт хуурай хөрсөнд мг пурпуралин (1989). -1991)

Хөрсөнд тохиолддог биохимийн үйл явцын чиглэл, эрчимжилтийн тодорхой хэсгийг каталазын фермент эзэлдэг. Идэвхжүүлэх үйл ажиллагааны үр дүнд устөрөгчийн хэт исэл нь ус, чөлөөт хүчилтөрөгч болж хуваагддаг. Каталаза нь пероксидазын хамт пероксидазын төрлийн урвалд оролцдог бөгөөд багассан нэгдлүүд исэлдэлтэнд ордог гэж үздэг. Төв ЧП-ийн Газар тариалангийн эрдэм шинжилгээний хүрээлэнгийн туршилтанд им. V.V. Докучаев каталазын үйл ажиллагааны гүн болон үндсэн хөрс боловсруулах аргуудаас хамаарлыг тогтоогоогүй. Гэсэн хэдий ч газар хагалах гүн 25-27 см-ээс дээш нэмэгдэх, мөн давхаргыг эргүүлэхгүйгээр хөрс боловсруулах үед 20-22 см, 25-27 см гүн хагалсантай харьцуулахад каталазын идэвхжил мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн байна.

Хөрсний биологийн идэвхжилийн олон үзүүлэлтээс хөрсний ферментүүд чухал ач холбогдолтой. Тэдний олон янз байдал, баялаг нь хөрсөнд орж буй органик үлдэгдлийг дараалан биохимийн хувиргалтыг хийх боломжийг олгодог.

"Фермент" нэр нь Латин "фермент" - исгэх, исгэлэн бүтээгдэхүүнээс гаралтай. Катализийн үзэгдэл хараахан бүрэн ойлгогдоогүй байна. Катализаторын мөн чанар нь химийн урвалд шаардагдах идэвхжүүлэх энергийг бууруулж, түүнийг бага эрчим хүч шаарддаг завсрын урвалаар, катализаторгүйгээр эргүүлэх замаар чиглүүлэх явдал юм. Энэ нь мөн үндсэн урвалын хурдыг нэмэгдүүлдэг. Ферментийн үйл ажиллагааны дор субстрат дахь молекулын дотоод холбоо нь түүний молекулын зарим хэв гажилтын улмаас сулардаг бөгөөд энэ нь завсрын фермент-субстратын цогцолбор үүсэх үед үүсдэг.

Тиймээс ферментийн үүрэг бол биохимийн урвалыг ихээхэн хурдасгаж, ердийн хэвийн температурт боломжтой болгодог.

Ферментүүд нь органик бус катализатороос ялгаатай нь сонгомол үйлдэлтэй байдаг. Ферментийн үйл ажиллагааны онцлог нь фермент бүр нь зөвхөн тодорхой бодис эсвэл молекул дахь тодорхой төрлийн химийн холбоонд үйлчилдэг гэдгээр илэрхийлэгддэг. Биохимийн шинж чанараараа бүх ферментүүд нь өндөр молекул уургийн бодис юм. Ферментийн уургийн өвөрмөц чанар нь тэдгээрийн доторх амин хүчлүүдийн дараалалд нөлөөлдөг. Зарим фермент нь уургаас гадна энгийн нэгдлүүдийг агуулдаг. Жишээлбэл, янз бүрийн исэлдэлтийн ферментүүд нь органик төмрийн нэгдлүүдийг агуулдаг. Бусад нь зэс, цайр, манган, ванади, хром, витамин болон бусад органик нэгдлүүд юм.

Ферментийн нэгдмэл ангилал нь урвалын төрлөөс хамаарч өвөрмөц шинж чанарт суурилдаг бөгөөд одоогоор ферментүүдийг 6 ангилалд хуваадаг. Хөрсөнд оксидоредуктаза (биологийн исэлдэлтийн процессыг хурдасгадаг) ба гидролазууд (ус нэмснээр задралыг хурдасгадаг) хамгийн их судлагдсан байдаг. Хөрсөн дэх оксидоредуктазуудаас каталаза, дегидрогеназа, фенол оксидаза гэх мэт хамгийн түгээмэл байдаг.

Тэд ялзмагийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нийлэгжилтэнд исэлдэлтийн процесст оролцдог. Гидролазуудаас инвертаза, уреаза, протеаза, фосфатазууд хөрсөнд хамгийн өргөн тархсан байдаг. Эдгээр ферментүүд нь макромолекулын органик нэгдлүүдийн гидролизийн задралын урвалд оролцдог тул хөрсийг хөдөлгөөнт, ургамал, бичил биетэнд хүртээмжтэй шим тэжээлээр баяжуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Олон тооны судлаачид хөрсний ферментийн идэвхийг судалж байна. Судалгааны үр дүнд ферментийн идэвхжил нь хөрсний үндсэн шинж чанар болох нь батлагдсан. Хөрсний ферментийн идэвхжил нь хөрсөн дэх ферментийн нэвтрэлт, хөдөлгөөнгүй байдал, үйл ажиллагааны цогц үйл явцын үр дүнд үүсдэг. Хөрсний ферментийн эх үүсвэр нь хөрсний бүх амьд бодис юм: ургамал, бичил биетэн, амьтан, мөөгөнцөр, замаг гэх мэт. Хөрсөнд хуримтлагдах ферментүүд нь экосистемийн салшгүй урвалын бүрэлдэхүүн хэсэг болдог. Хөрс нь ферментийн олон янз байдал, ферментийн усан сангийн хувьд хамгийн баялаг систем юм. Хөрсөн дэх ферментийн олон янз байдал, баялаг нь төрөл бүрийн органик үлдэгдлийг дараалан биохимийн хувиргах боломжийг олгодог.

Хөрсний ферментүүд нь ялзмаг үүсэх үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ургамал, амьтны үлдэгдлийг ялзмагт бодис болгон хувиргах нь янз бүрийн бүлэг бичил биетүүд, түүнчлэн хөрсөнд хөдөлгөөнгүй байдаг эсийн гаднах ферментүүдийг хамарсан биохимийн нарийн төвөгтэй процесс юм. Чийгшүүлэх эрч хүч ба ферментийн үйл ажиллагааны хооронд шууд хамаарал илэрсэн.

Хөрсөнд бичил биетний амин чухал үйл ажиллагаа явуулах онцгой нөхцөл, ялангуяа химийн бохирдол үүссэн тохиолдолд ферментийн ач холбогдол онцгой анхаарал татаж байна. Эдгээр тохиолдолд хөрсний хөдөлгөөнгүй, улмаар тогтвортой ферментийн үйл ажиллагааны улмаас хөрсөн дэх бодисын солилцоо тодорхой хэмжээгээр өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Бие даасан ферментүүдийн хамгийн их катализаторын идэвхжил нь харьцангуй бага рН мужид ажиглагддаг бөгөөд энэ нь тэдний хувьд оновчтой байдаг. Байгальд хүрээлэн буй орчны янз бүрийн урвал бүхий хөрс (рН 3.5-11.0) байдаг тул тэдгээрийн үйл ажиллагааны түвшин маш өөр байдаг.

Төрөл бүрийн зохиогчдын судалгаагаар хөрсний ферментийн идэвхжил нь хөрсний үржил шим, антропоген нөлөөллийн үр дүнд түүний өөрчлөлтийг оношлох нэмэлт үзүүлэлт болж чаддаг болохыг тогтоожээ. Оношлогооны үзүүлэлт болгон ферментийн идэвхийг ашиглах нь туршилтын алдаа бага, дээжийг хадгалах явцад ферментийн тогтвортой байдал өндөр байдаг.