Факультет

Студентам

Посетителям

К вопросу о содержании витаминов группы B в торфяных почвах и экскрементах беспозвоночных

Автор: С. Р. Дик

Исследованиями многих ученых была показана важная роль почвенной микрофлоры и фауны в обогащении почвы стимуляторами ростовых процессов при разложении растительных остатков.

К стимуляторам ростовых процессов относятся и многие витамины, среди которых важное значение имеют витамины группы В. Так, по данным Браунштейна, при непосредственном участии витамина B1 в организмах происходит превращение таких азотистых веществ, как аспарагин, глютаминовая кислота, креатин. Витамин В2 участвует в превращении глицина, тирозина, мочевины; В12 — в превращении глицина, метионина, холина. Значительная роль принадлежит витаминам, в частности B1 и В2, в превращении фосфора. Под влиянием витамина В2 при аэробных процессах неорганический фосфат превращается в богатые энергией пирофосфаты. Витамины принимают участие в процессе дыхания растений. Витамины B1 и В2 интенсивно поглощаются корнями и накапливаются в растении (у фасоли, томатов, кукурузы).

Растения очень отзывчивы на витамины. Так, витамин B1 резко увеличивает рост растения, В2 оказывает благоприятное действие на синтез каротина в листьях.

Экспериментально показано, что витамин B1 положительно влияет на развитие и рост сельскохозяйственных растений во всех стадиях их развития. Подкормка моркови витамином B1 усиливает рост надземной части и способствует образованию каротина как в листьях, так и в корнях. Витамин B1 предохраняет от разрушения аскорбиновую кислоту, обеспечивая ее более рациональное использование организмом. Велика роль витамина B1 и для роста корней высших растений. Можно предположить, что воздействие его на древесные породы аналогично.

Потребность растений в витаминах доказана работами многих авторов так же как и способность их поглощать эти витамины из почвы. Поэтому очевидно, как важна концентрация витаминов в почве для нормальной жизнедеятельности организмов, особенно витаминов группы B, оказывающих наиболее действенное влияние на рост и развитие растений.

Высшие растения синтезируют витамины в своем организме, а также активно поглощают их из почвы. Некоторые растения могут поглощать всю молекулу витамина, другие только какую-то его составную часть. Накапливающиеся в растении витамины влияют на интенсивность фотосинтеза и усвоение растением питательных веществ из почвы. Витамин В12 непосредственно растениями не усваивается, но значение его велико: он необходим для развития микрофлоры в почве.

Накопление витаминов в почве происходит в результате деятельности микрофлоры, причем различные микроорганизмы выделяют в среду разные витамины. Например, азотобактер выделяет значительные количества витамина B1, а актиномицеты — витамин В2. Таким образом, накопление того или иного витамина зависит от микробного состава почвы и активности микроорганизмов.

Установлено, что почвы, богатые микрофлорой, содержат большее количество витаминов. Зависимость между количеством витаминов и бактериальным населением для черноземных и подзолистых почв можно иллюстрировать данными Н. А. Красильникова (1958). Аналогичную зависимость наблюдали и мы в торфяных почвах.

Сравнение минеральных и болотных почв показывает, что содержание витаминов B1 и В2 в последних намного выше, несмотря на меньшую численность микрофлоры. По нашему мнению, этот факт объясняется следующим. Во-первых, в торфах гораздо больше растительных остатков, при разложении которых освобождаются накопленные при жизни растении витамины. Во-вторых, влажность болотных почв в летние месяцы благоприятствует жизнедеятельности микрофлоры, тогда как в черноземах резкое уменьшение влажности лимитирует продуцирующую способность микрофлоры.

Значение микрофлоры в обогащении почвы витаминами в настоящее время подробно изучено, но роль почвенных животных в этом процессе еще недостаточно выяснена. Но и те немногие исследования, которые проведены в этой области, свидетельствуют об участии беспозвоночных в обогащении почв различными витаминами. Так, А. И. Зражевский пришел к выводу, что дождевые черви способны выделять в почву эргостерин (провитамин Д), который является стимулятором ростовых процессов растений и влияет на прорастание семян. В работах Левашова высказано предположение, что дождевые черви способны обогащать почву биологически активными веществами группы B. Это положение было подтверждено К. И. Гавриловым (1963), который провел серию опытов по исследованию водных вытяжек из дождевых червей, а также из их копролитов. В результате этих опытов он установил высокое стимулирующее действие вытяжек из дождевых червей и копролитов на размножение дрожжевых клеток, что связано с присутствием в них витаминов группы В. Значительный интерес представляет и работа И. Киша, который установил, что жизнедеятельность дождевых червей приводит к обогащению почвы инвертазой.

Мы поставили цель определить содержание витаминов B1, В2 и В12 в торфяных почвах и установить влияние почвенных животных на их накопление. Предпосылкой к этим исследованиям послужили данные работ Л. С. Козловской и Е. Н. Жданниковой и Л. С. Козловской о концентрации и жизнедеятельности микрофлоры в экскрементах почвенных животных.

Определения витаминов B1, В2 и В12 проводились в различных торфяных почвах и в экскрементах дождевых червей, энхитреид и личинок комаров.

Витамин В12 определялся по методике проф. В. Н. Букина, Л. Я. Арешкиной, Л. С. Куцевой, основанной на чувствительности определенного штамма Escherichia coli к наличию в питательной среде витамина В12.

Тест-микробом для определения концентрации витамина Bi2 служил штамм Escherichia coli-113-3, выведенный Д. Ф. Петровым. Витамины B1 и В2 определялись флуорометрическим методом, основанным на способности этих витаминов флуоресцировать в ультрафиолетовом свете. Витамин B1 определялся по методике Девятнина, витамин В2 — по методике Наджара. Материал для исследования был получен от Л. С. Козловской, ею же осуществлялось и руководство работой. Анализировались образцы торфяной почвы (слой 0—20 см) и шестидневные экскременты дождевых червей (виды Eisenia nordenskioldi и Eisenia ukrainae), энхитреид и личинок комаров (вид Sciara thomae). Контролем служила торфяная почва без животных.

В торфах находится значительное количество витамина В12, превышающее его содержание в минеральных почвах. Если в минеральной почве количество витамина В12 колеблется от 0,2 до 1,5 мкг, то в торфах, по нашим данным, оно может достигать 650 мкг/кг, а в экскрементах 1280 мкг/кг.

По содержанию витамина В12 торф можно сравнить с сапропелем. По данным анализов сапропеля из 50 озер Литвы, среднее содержание витамина В12 колебалось от 147 до 1430 мкг/кг. Самое высокое содержание в сапропеле витамина В12 отмечено весной и осенью, летом и зимой его количество уменьшается в два раза. По нашим данным, наибольшее содержание витамина В12 в торфах и экскрементах наблюдается в самом начале лета (конец мая — начало июня). В дальнейшем оно резко снижается. Содержание витамина В12 коррелирует с содержанием витамина В2 и фолиевой кислоты.

Содержание витамина B1 в минеральной почве не превышает 0,29—1,93 мкг; черноземные почвы содержат его до 45 мкг/кг (Красильников, 1958). В сапропеле обнаружены лишь следы витамина B1. Таким образом, торфяные почвы наиболее богаты витамином В1 вероятно, вследствие того, что они сложены растительными остатками. Высшие растения аккумулируют большое количество биологически активных веществ, в том числе и витаминов. Например, в стеблях и листьях пшеницы содержание витамина B1 колеблется в пределах от 1100 до 4500 мкг/кг. Дикие травянистые растения также накапливают в своих тканях витамин B1, который при их разложении частично поступает в почву.

Высокое содержание витамина B1 в торфе позволит использовать последний в качестве источника витаминов для подкормки сельскохозяйственных животных и удобрения минеральных почв, поскольку, по наблюдениям Руле, болотные почвы богаче витаминами даже чем луговые огородные почвы.

Имеющиеся у нас данные по содержанию витамина В2 в торфяных почвах пока невелики, но и они свидетельствуют о повышенном содержании его в торфах и в экскрементах почвенных животных.

В сапропеле обнаружен витамин В2 в количестве 911 — 1785 мкг/кг. В черноземах же и других почвах количество витамина В2 не превышает 9—980 мкг/кг, то есть оно примерно в 2—3 раза ниже, чем в торфе. Особенно велико содержание этого витамина в экскрементах почвенных беспозвоночных, живущих в торфяных почвах. Наибольшая его концентрация наблюдается в выбросах дождевых червей, на втором месте находятся экскременты энхитреид. В общем в экскрементах тех и других животных количество витамина В2 превышает его содержание в торфяной почве примерно в 1,7 раза. Последнее связано с тем, что экскременты почвенных животных представляют наиболее благоприятную среду для развития микрофлоры, которая и служит главным источником витаминов в почве.

Рядом исследований была установлена высокая витаминная активность сапропеля. В сапропелях были обнаружены каротин, витамин C, витамины группы B и другие. Это позволило использовать сапропель в качестве витаминной добавки в корм скоту, а в годы войны сохранить животных, давая им в качестве корма только один сапропель.

Наши данные о содержании витаминов группы B в торфах позволяют оценивать их для витаминизированной добавки в корм скоту не ниже, чем сапропели.

Особо следует подчеркнуть роль почвенных животных (дождевых червей, энхитреид, личинок Diptera) в обогащении торфов витаминами B1, В2 и В12. Активизация жизнедеятельности микрофлоры в кишечниках и экскрементах беспозвоночных приводит к накоплению витаминов в их выбросах.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: