Введение. Устойчивость почв к различным воздействиям определяется их способностью возвращаться к нормальному функционированию и противостоять различным стрессам [1]. Познание механизмов устойчивости почв является необходимым для поиска путей сохранения биосферы и предотвращения возрастающих за последние десятилетия негативных антропогенных воздействий. Проблема залежей многогранна и касается политических, экономических и юридических аспектов использования земель [2]. Определение направленности и скорости процессов изменения (динамики) плодородия почв залежных земель представляется актуальным, так как в будущем они могут быть снова вовлечены в сельскохозяйственное использование [3]. Исследований, направленных на изучение функционирования залежных земель, недостаточно. Имеющиеся фактические данные, как правило, представлены информацией о содержании гумуса, основных элементов питания, о фитосанитарном состоянии и физико-химических показателях. Однако практически отсутствуют сведения о действительной биогенности почв, находящихся в залежи или в процессе перехода в нее.Цель работы. Исследовать ферментативную активность почв в процессе их перехода из агроценозов в залежь. Объекты и методы. Исследования проводились в пределах трех ландшафтных зон Приенисейской Сибири. 1 – зона травяных лесов Ачинского округа на территории землепользования ТОО «Зареченское» Тюхтетского района (56°32’ с.ш. и 88°18’ в.д.). Объект исследования – почва дерново-глубокоподзолистая поверхностно слабоглееватая легкосуглинистая. 2 – Красноярская лесостепь на полевом стационаре УНПК «Борский», расположенном на территории Сухобузимского района в пределах Чулымо-Енисейского денудационного плато юго-западной окраины Средней Сибири (56°26’ с.ш. и 92°54’ в.д.). Объект исследования – почва чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый. 3 – зона сухих степей Минусинской котловины Усть-Абакан­ского района (53°77’ с.ш. и 91°30’ в.д.). Объект исследования – почва темно-каштановая карбонатная маломощная супесчаная. Основные агрономические свойства представлены в таблице 1.  Таблица 1 Агрохимические свойства исследуемых почв Горизонт, глубина, смГумус,%Валовоесодержание, %Обменные основанияHrSpHСумма частиц, %NP2O5Ca2+Mg2+KClH2O<0,001<0,01Дерново-подзолистаяА1 0-181,70,17-5,01,22,210,14,55,311,826,5А2 18-401,80,10-3,81,01,99,24,35,113,927,5Чернозем выщелоченныйАпах 0-209,70,510,213412,0-46,05,96,536,057,0А 20-309,20,400,353814,0-52,05,86,536,058,0Темно-каштановаяАП 0-254,80,280,00117,04,8-21,8-7,110,826,2В 27-492,10,150,090-----7,310,127,0  Схема опыта представлена следующими вариантами. На дерново-подзолистой почве: 1. Залежь. 2. Чистый пар. 3. Сидератный пар (горох+овес). На черноземе выщелоченном: 1. Залежь. 2. Сидератный пар (горох+овес). 3. Пшеница. На темно-каштановой почве: 1. Залежь. 2. Рапс. Почвенные образцы отбирали из слоя 0–5 и 5–35 см на залежных массивах и из слоя 0–20 см в агроценозах в четырехкратной повторности в течение двух вегетационных сезонов. Ферментативную активность почв определяли по [4]. Статистическую обработку данных проводили с использованием программы Statistica. Результаты исследований и их обсуждение. Окружающая человека среда поддерживается в стабильном состоянии благодаря метаболизму глобальной экосистемы (биосферы) – циклическому механизму ее функционирования [5]. Целесообразность поведения биологических систем заключается в их стремлении к повышению организованности, совершенствованию внутренней структуры, надежности функционирования системы [6]. Такую информацию мы получаем через данные о ферментативной активности почвы. Важная роль ферментов заключается еще и в том, что они осуществляют функциональные связи между компонентами экосистемы. А ферментативная активность в целом отражает функциональное состояние живого населения почвы. Например, каталаза играет ответственную роль в гетеротрофном синтезе колоссального числа органических соединений. Авторы также считают, что отсутствие каталазы в почве несовместимо с ее пригодностью для поселения и развития обширных групп живых существ. Рассмотрим уровень активности ферментов и ее изменчивость в агробиогеоценозах дерново-подзолистой почвы (табл. 2).  Таблица 2Ферментативная активность дерново-подзолистой почвы (tт = 2,36) ВариантКаталаза, см3 О2/1г/1 минИнвертаза, мг глюкозы/1 гИюль1-й годИюль 2-й годАвгуст2-й годИюль 1-й годИюль 2-й годАвгуст2-й год1. Залежь, 0–5 см3,8*2,92,05,6*4,53,02. Залежь, 5–35 см2,82,91,47,8*7,99,3*3. Чистый пар2,3*2,61,54,1*3,53,04. Сидератный пар2,93,01,66,8*8,5*8,0НСР050,30,20,20,50,70,6*здесь и далее: достоверная разница в динамике. Согласно шкале [7], каталитическая активность почвы соответствовала слабому уровню за исключением залежного участка в июле первого года наблюдений. В слое 0–5 см здесь наблюдался средний уровень, который значимо снижался к следующему вегетационному сезону. Предполагаем, что низкий уровень активности прежде всего обусловлен дефицитом органического вещества в дерново-подзолистой почве (см. табл. 1) и ее значительной уплотненностью – 1,4 г/см3. В целом, рассматривая уровень активности каталазы за годы исследований, можно проследить тенденцию ее снижения к концу вегетационных сезонов. Отмеченная закономерность наблюдалась в почве всех анализируемых вариантов. По-видимому, в этот период на активность каталазы большее влияние оказывали экологические факторы среды, нежели свойства почвы, в том числе запасы органического вещества. Результаты корреляционного анализа выявили слабую зависимость активности каталазы от влажности почвы (r = -0,12…-0,44) в первой половине вегетационного сезона. К августу связь усиливалась до r = 0,68, что, вероятно, обусловлено торможением микробиологической активности.Важнейшим звеном круговорота углерода в природе является стадия ферментативного превращения углеводов в почвенной среде [8]. Очевидно, что агроэкологические воздействия, приводящие к изменению физико-химического и биологического состояния почв, оказывают влияние на активность ферментов углеводного обмена [9]. Гидролитический фермент инвертаза стимулирует расщепление углеводов в почве. Ее активность практически напрямую определяет направленность и скорость превращений органического вещества. Изменение состава фито- и микробоценозов при сельскохозяйственном использовании почвы приводит, с одной стороны, к уменьшению количества поступающего в почву растительного материала, с другой – изменяет характер продуцировании ферментов, в котором принимают участие как растения, так и почвенные микроорганизмы [10].Наши исследования на дерново-подзолистой почве в целом подтвердили обозначенные закономерности (см. табл. 2). Почва под залежью на глубине 5–35 см достоверно превосходила по активности инвертазы слой0–5 см, а также почву из-под чистого пара. В первом случае мы наблюдали отсутствие ризосферного эффекта. В слое 0–5 см, по нашим наблюдениям, корни выглядели как «трубочки» без разветвлений и корневых волосков. С глубиной происходило распространение более мощной корневой сетки. Также наблюдался постоянный в подобных исследованиях факт: дерново-подзолистая почва под чистым паром проявляла самую низкую активность инвертазы.Заделка зеленой массы сидератных культур сопровождалась усилением инвертазной активности до уровня почв залежи в слое 5–35 см. Следовательно, дерново-подзолистая почва под сидератами не уступала в способности к трансформации углеводов, что подтверждает сведения о доминировании активности ферментов в почвах, подвергающихся элементам биологического земледелия. По сведениям [11], запашка сидератов способствует увеличению численности аэробных целлюлозоразрушающих микроорганизмов в связи с образованием субстрата для их функционирования. Слабая концентрация инвертазы в почве парового поля свидетельствовала, наряду с другими фактическими данными, о нерациональности и неэффективности использования его в структуре севооборотов агроландшафтов на дерново-подзолистых почвах.Таким образом, в зависимости от характера и степени дальнейшего использования почв антропогенных ландшафтов на дерново-подзолистых почвах активность биохимических процессов изменяется. Использование биологических факторов плодородия способствует активизации гидролитических ферментов. Данные по уровню каталазной и инвертазной активности чернозема выщелоченного представлены в таблице 3. Уровень активности каталазы соответствовал среднему и характеризовался более высокими параметрами относительно дерново-подзолистой почвы.   Таблица 3Ферментативная активность чернозема выщелоченного (tт = 2,36) ВариантКаталаза, см3 О2/1 г/1 минИнвертаза, мг глюкозы/1 гИюль1-й годИюль 2-й годАвгуст2-й годИюль1-й годИюль2-й годАвгуст2-й год1. Залежь, 0–5 см4,02,72,416,913,49,12. Залежь, 5–35 см4,63,82,023,331,828,03. Сидератный пар4,23,76,7*20,425,224,04. Пшеница4,44,16,5*12,415,214,6НСР050,40,30,83,64,14,8  Какие же подобия можно отметить в результатах активности между исследуемым черноземом и дерново-подзолистой почвой? Во-первых, в условиях залежи активность каталазы в июле выше, чем в августе. Во-вторых, почва агроценозов значимо не уступала залежной в уровне активности. Более того, в черноземе выщелоченном под посевами яровой пшеницы и сидератной культурой рапсом активность каталазы существенно повышалась к августу. Следовательно, вовлечение черноземной почвы в пашню может сопровождаться существенным ростом каталитической активности, а при переходе в залежь ее частичной инактивацией. По-видимому, каталаза в условиях исследуемых почв в большей степени лимитируется аэрируемостью, чем корневой биомассой. Положительный ли это факт – тенденция к спаду каталитической активности в условиях залежи? Напомним, что за каталитическую активность фермента ответственны не только активный центр, но и вся структура молекулы в целом. Скорость ферментативной реакции регулируется множеством факторов: температурой, рН, концентрацией фермента и субстрата, наличием активаторов и ингибиторов. В роли активаторов могут выступать органические соединения, но чаще различные микроэлементы [12]. Отсюда в почве исследуемых залежных земель складываются условия, неблагоприятные для формирования вредной для микроорганизмов и растений перекиси водорода. Поэтому концентрация каталазы здесь, как ответная реакция на агрессивный субстрат, незначительна.В черноземе выщелоченном мы наблюдали значительный рост инвертазной активности, соответствовавший среднему уровню (см. табл. 3). Сравниваемые слои залежи отличались активностью с доминированием в слое 5–35 см, что коррелирует с данными каталазной активности. Обращает на себя внимание существенный рост активности инвертазы в слое 5–20 см под залежью относительно агроценозов. Вероятно, обогащенный видовой состав разнотравья с учетом ризосферного эффекта положительно повлиял на формирование субстрат-ферментных комплексов в верхнем слое чернозема выщелоченного на залежном участке. Существенно меньшей активностью оценивалась инвертаза в почве под яровой пшеницей. Предполагаем, что инвертазная активность на черноземе при переходе в залежь возрастала, по-видимому, являясь следствием деятельности ризосферной микрофлоры и корневых экссудатов.Каталазная активность темно-каштановой почвы соответствовала среднему. Между почвой под залежью и участком с сидератом рапсом статистически достоверных различий не выявлено (табл. 4).  Таблица 4Ферментативная активность темно-каштановой почвы (tт = 2,36) ВариантКаталаза, см3 О2/1 г/1 минИнвертаза, мг глюкозы/1 г1. Залежь3,817,12. Рапс3,624,9* tФ < tтtФ > tт  Данные об инвертазной активности свидетельствуют, что в период дефицита влаги она характеризовалась максимальными значениями на участке с сидератной культурой рапсом. Данное обстоятельство, на наш взгляд, связано с отзывчивостью каштановых почв на сидерацию и незначительной корневой биомассой трав на залежном участке. Таким образом, использование рапса в качестве сидерата значительно повышает уровень инвертазной активности почв лесостепной и степной зон. Выводы 1. При смене землепользования в ряду пашня – многолетняя залежь наблюдается снижение каталазной активности дерново-подзолис­той почвы. Уровень активности каталазы чернозема выщелоченного существенно превышает дерново-подзолистую почву. Сельскохозяйственное воздействие сопровождается значительным ростом каталитической активности черноземной почвы. При переходе в залежь уровень активности падает.2. Сидерация дерново-подзолистой почвы обеспечивает гидролиз углеводов на уровне, соответствующем чернозему выщелоченному. Инвертазная активность на черноземе при переходе в залежь возрастает.