Chemical composition and biological activity of peat deposits of oligotrophic bog

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article presents the results of the main general technical, physical and chemical, microbiological and biochemical properties of the oligotrophic bog (Tomsk Region). It shows that peat oligotrophic bog belong to low-ash (2,3–10,9%), high – acid (2,2–3,6 units of pH), with the degree of decomposition – 20–50%. The authors find that the concentration of ammonium nitrogen increases with depth, and nitrate – decreases. The largest accumulation of mobile connections of phosphorus observed in the upper layer of peat deposits (11,20 mg/100 g dry peat). The maximum population of bacterial was concentrated in the upper layers of the deposit (20,6–22,4 billion cells/g). Spores, mycelium was detected in the fungal biomass only to a depth of 175 cm. The correlation analysis showed a direct relationship of fungal mycelium from the readily hydrolyzable substance (r = 0,84). Catalase activity varies from 0,99 to 7,32 ml O₂ / g × 2 min in peat bog deposit. The activity of catalase was influenced by the botanical composition The activity of polyphenol oxidase varies in the peat deposit from 0,13 to 6,72 mg of 1,4-benzoquinone / g × 30 min, changing unevenly in depth. The limits of peroxidase activity in peat bog were 0,69–26,19 mg 1,4-benzoquinone/g × 30 min.

About the authors

Ekaterina Vladimirovna Porokhina

Tomsk State Pedagogical University

Email: porohkatrin@yandex.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Plant Biology and Biochemistry Department

Russian Federation, Tomsk

Margarita Alexandrovna Sergeeva

Tomsk State Pedagogical University

Email: masergeeva80@yandex.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Plant Biology and Biochemistry Department

Russian Federation, Tomsk

Olga Alexandrovna Golubina

Siberia State Medical University

Author for correspondence.
Email: mtgolubin@yandex.ru

candidate of chemical sciences, associate professor of Chemistry Department

Russian Federation, Tomsk

References

  1. Инишева Л.И., Ивлева С.Н., Щербакова Т.А. Руководство по определению ферментативной активности торфяных почв и торфов. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2003. 122 с.
  2. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. М.: Наука, 2005. 252 с.
  3. Головченко А.В., Добровольская Т.Г., Звягинцев Д.Г. Микробиологические основы оценки торфяника как профильного почвенного тела // Вестник ТГПУ. 2008. Вып. 4 (78). С. 46-53.
  4. Головченко А.В., Добровольская Т.Г., Инишева Л.И. Структура и запасы микробной биомассы в олиготрофных торфяниках южнотаежной подзоны Западной Сибири // Почвоведение. 2002. № 12. С. 1468-1473.
  5. Функционирование микробных комплексов в верховых торфяниках - анализ причин медленной деструкции торфа / отв. ред. член-корреспондент РАН И.Ю. Чернов. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2013. 128 с.
  6. Савичева О.Г., Инишева Л.И. Биологическая активность торфяных болот // Сибирский экологический журнал. 2000. № 5. С. 607-614.
  7. Порохина Е.В., Голубина О.А., Шкребова С.В., Баталова Т.А. Динамика биохимических свойств в торфяной залежи Васюганского болота // Биоценология и ландшафтная экология, итоги и перспективы: материалы IV междунар. конф., посв. памяти Ю.А. Львова (28-30 ноября 2012 г.). Томск: Изд-во Томского гос. ун-та, 2012. С. 121-125.
  8. Порохина Е.В., Сергеева М.А., Дырин В.А., Маслов С.Г., Егорова А.В. Функционирование олиготрофного болота в засушливых условиях // Современные проблемы науки и образования. 2017. № 5. doi: 10.17513/spno.26760.
  9. Сергеева М.А., Смирнов О.Н., Вершинин М.А. Программа экскурсий по болотам Томского района. Томск: Изд-во Томского гос. пед. ун-та, 2012. 36 с.
  10. Методы почвенной микробиологии и биохимии / под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: МГУ, 1991. 304 с.
  11. Егорова А.В. Исследования группового состава торфа месторождения «Газопроводного» // Болота и биосфера: материалы всерос. с междунар. участием 9-й школы молодых ученых 14-18 сентября 2015 г., г. Владимир / отв. ред. Л.И. Инишева. Иваново: ПресСто, 2015. С. 196-198.
  12. Ефимов В.Н. Торфяные почвы. М.: Россельхозиздат. 1980. 120 с.
  13. Голубина О.А. Химическая характеристика углеводородного сырья месторождения «Таган» // Вестник Воронежского государственного университета. 2015. № 3. С. 11-18.
  14. Справочник агрохимика. М.: Россельхозиздат, 1976. 350 с.
  15. Мелентьева Н.В. Почвы осушенных лесных болот. Новосибирск: Наука, 1980. 128 с.
  16. Ефимов В.Н. Торфяные почвы и их плодородие Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. 264 с.
  17. Зименко Т.Г. Микробные ценозы торфяных почв и их функционирование. Минск: Наука и техника, 1983. 179 с.
  18. Головченко А.В., Тихонова Е.Ю., Звягинцев Д.Г. Численность, биомасса, структура и активность микробных комплексов низинных и верховых торфяников // Микробиология. 2007. Т. 76, № 5. С. 711-719.
  19. Инишева Л.И., Головченко А.В. Характеристика микробоценоза в торфяных залежах ландшафтного профиля олиготрофного торфогенеза // Сибирский экологический журнал. 2007. № 3. С. 363-373.
  20. Добровольская Т.Г., Головченко А.В., Кухаренко О.С., Якушев А.В., Семенова Т.А., Инишева Л.И. Структура микробных сообществ верховых и низинных торфяников Томской области // Почвоведение. 2012. № 3. С. 317-326.
  21. Смагина М.В. Микробиологическая характеристика почв в сосняках различных типов заболачивания // Биогеоценологическое изучение болотных лесов в связи с опытной гидромелиорацией. М.: Наука, 1982. С. 159-176.
  22. Алехина Л.Г., Головченко А.В., Початкова Т.Н., Добровольская Т.Г., Звягинцев Д.Г. Влияние гидрофизических свойств почв на структуру микробных комплексов // Почвоведение. 2002. № 8. С. 1002-1009.
  23. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд-во МГУ, 1987. 256 с.
  24. Мирчик Т.Г. Почвенная микология. М.: Изд-во МГУ, 1988. 220 с.
  25. Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей // Почвоведение. 1978. № 6. С. 48-54.
  26. Ефремова Т.Т., Овчинникова Т.М., Ефремов С.П. Окислительно-восстановительное состояние лесных торфяных почв осушенных болот Западной Сибири // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. 2008. № 8. С. 149-158.
  27. Szajdak L.W., Styla K. Phenol oxidase activity and the concentrations of total phenolic in peat profile of peatland by Nierybno lake in Tuchola forest national park // Necessity of peatlands protection. Poznan, 2012. P. 77-86.
  28. Савичева О.Г., Инишева Л.И. Биохимическая активность торфов разного ботанического состава // Химия растительного сырья. 2003. № 3. С. 41-50.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1 - General technical properties of the peat of the oligotrophic bog Gazoprovodnoye. Legend: A - ash content,%; R is the degree of decomposition of peat,%. Types of peat: 1 - woody-grass, 2 - sedge-hypnum, 3 - sedge, 4 - sedge-sphagnum, 5 - woody-sphagnum, 6 - sphagnum, 7 - cotton grass

Download (25KB)
3. Figure 2 - The content of mobile compounds of nitrogen, phosphorus and iron in the peat deposit of the Gazoprovodnoye bog

Download (39KB)
4. Figure 3 - Microbial biomass in the peat deposit of the Gazoprovodnoye bog

Download (51KB)
5. Figure 4 - Activity of oxidoreductases in the peat deposit of the Gazoprovodnoye bog

Download (47KB)

Copyright (c) 2018 Porokhina E.V., Sergeeva M.A., Golubina O.A.

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

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies