Показатели, характеризующие состояние почвенной биоты и био­логическую активность почв, можно использовать для контроля за те­ми изменениями в почвах, которые возникают при включении в них разного рода посторонних веществ, чаще всего антропогенного проис­хождения. Различают следующие типы и характер загрязнения почв.

1. Химическое загрязнение (пестициды, тяжелые металлы, радио­нуклиды, нефтяные углеводороды, минеральные удобрения).

2. Биологическое загрязнение объектами микробиологического производства белка и БВК (белково-витаминных концентратов), па­тогенными, условно-патогенными и энтомопатогенными бактериями, которые используют для борьбы с вредителями леса.

Пестициды — это новый экологический фактор, появившийся в природе в связи с широким применением человеком чужеродных сое­динений для борьбы с сорняками (гербициды), насекомыми-вредите­лями (инсектициды), фитопатогенными грибами (фунгициды). Миро­вой ассортимент пестицидов насчитывает около сотни тысяч препара­тов на основе 900 химических соединений. И он непрерывно растет.

Пестициды попадают в почву путем непосредственного внесения или же с протравленными семенами, отмирающими частями растений и трупами насекомых. Из почвы они поступают в воды, корма и пи-щевые продукты. Пестициды оказывают разное воздействие на поч­венную биоту и биохимическую активность почв. Особую опасность представляют стойкие и кумулятивные пестициды, персистентность ко­торых достигает нескольких лет. К ним относятся, например, препа­раты на основе триазинов и симтриазинов, а также хлорорганические инсектициды, такие как ДДТ, хлордан, гептахлор, обнаруживаемые в почвах через 8, 10 и даже 12 лет после применения. В основном пести­циды накапливаются в верхнем слое почвы, а в лесах — в подстилке, но далее они могут мигрировать вглубь по профилю до 1 м и более. Скорость и глубина проникновения зависят как от самого пестицида (его химических свойств), так и от особенностей почвы, в том числе от состава биоты. Поступающие в почву пестициды адсорбируются глинистыми минералами, вступают в химические реакции, разлагаются или трансформируются микроорганизмами. Одно из направлений в изучении взаимодействия пестицидов с почвенной биотой — исследо­вание деградации и трансформации пестицидов чистыми культурами почвенных микроорганизмов. Известны четыре пути превращения пес­тицидов (Alexander, 1970): 1) энзиматическое воздействие, которое ведет к полной потере токсических свойств препарата, к его инакти­вации и детоксикации; 2) трансформация в токсические вещества — активация; 3) трансформация в другие вещества с иным спектром ин-гибируюшего действия; 4) трансформация с образованием соединения-стимулятора.

В природной среде, в почве, существенную роль в разложении пестицидов микроорганизмами играют такие явления,- как кометабо-лизм и синтрофия. В первом случае скорость минерализации пестици­да, относящегося к группе так называемых «устойчивых», повышается при наличии в среде дополнительного соокисляемого субстрата, а во втором случае на пестицид действует смешанная популяция микроор­ганизмов, и его разложение протекает более активно, чем в условиях чистых культур. Имеются попытки интенсифицировать процесс дегра­дации, например хлорароматических кислот, внесением в почву соот­ветствующих косубстратов — специфических индукторов для повыше­ния активности почвенной микрофлоры.

В процессе самоочищения почвы от пестицидов участвуют не толь­ко микроорганизмы, но и многие группы почвенных животных. Ного-хвостки, клещи и другие обитатели почв инактивируют пестициды, из­меняя их химический состав. Крупные беспозвоночные, такие как дож­девые черви, а также другие роющие животные (кроты, землеройки), перемешивая почву, способствуют перемещению загрязненной почвы верхнего горизонта в глубокие слои.

Один из путей изучения поведения пестицида в почве — внесение его меченого препарата и определение выделяющейся ¹⁴С0₂. В случае быстрой деградации пестицида почвенными микроорганизмами его ре­комендуют к применению. Другой путь — оценка действия пестицида на почвенную биоту и биохимическую активность почв разными ме­тодами.

Много фактов свидетельствует о том, что производственные дозы применяемых гербицидов не подавляют заметно развития почвенной биоты при редких обработках или однократном внесении. Дело в том, что расчетные дозы препаратов не соответствуют тем концентрациям, ко­торые создаются в отдельных локусах почвы. В почве всегда имеются участки, где концентрация гербицида может быть в 5—10 раз выше расчетной, а в других местах — очень низкой, вплоть до полного от­сутствия. Биота иногда не только не повреждается, но даже стимули­руется за счет поступления в почву органических остатков в резуль­тате массовой гибели сорняков после применения гербицида. Однако многократное применение, приводящее к накоплению препарата, или использование очень высоких доз может вызвать избирательное угне­тение части биоты или отдельных биохимических процессов. Особенно резко проявляется действие фунгицидов, которые применяют против фитопатогенных грибов. Они могут подавлять также сапрофитные поч­венные микромицеты и другие микроорганизмы, вызывая эффект час­тичной стерилизации почвы.

Гербициды триазинового ряда вызывают последействие в отноше­нии таких ферментов, как инвертаза и уреаза (их активность увеличивается), протеаза (слабо подавляется) и фосфатаза (по-разному в зависимости от почвы). При многолетнем применении хлорорганических пестицидов происходит подавление активности фосфатазы на 30—60%. Ингибиторами нитрификации являются галогированные фе­нолы, нитрофенолы, хлориды, хлораты и особенно 2-хлор-6 (трихлор-метил)-пиридин. Подавление этими препаратами нитрификации на 70% и более происходит за счет ингибирования цитохромной системы мик­роорганизмов. Наиболее сильным ингибирующим действием на нит­рификацию в почве отличается прометрин. Его применяют для подав­ления процессов превращения азота и снижения его потерь.