Ocena oddziaływania glifosatu na aktywność wybranych enzymów biorących udział w przemianach związków fosforu w glebie lekkiej

• Autorzy: Płatkowski M. , Telesiński A.

Warianty tytułu

EN

The assessment of glyphosate effect on activity of some enzymes involved in phosphorus transformations in loamy sand

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy była ocena oddziaływania glifosatu na aktywność wybranych enzymów, biorących udział w przemianach związków fosforu w glebie: fosfomonoesterazy kwaśnej, fosfomonoesterazy zasadowej oraz pirofosfatazy nieorganicznej, zarówno w zależności od rodzaju preparatu zawierającego glifosat oraz dawki glifosatu, jak i temperatury inkubacji próbek gleby. Doświadczenie przeprowadzono na próbkach glebowych pobranych z poziomu akumulacyjno-próchniczego gleb rdzawych typowych, o składzie granulometrycznym piasku gliniastego oraz zawartości węgla organicznego 0,87%. Do części ziemistych wprowadzono wodne roztwory preparatów zawierających glifosat: Roundupu 360 SL (zawartość glifosatu w postaci soli izopropyloaminowej – 360 g·dm^-3 ) oraz Roundupu TransEnergy 450 SL (zawartość glifosatu w postaci soli potasowej – 450 g·dm^-3 ). Czynnikami zmiennymi były: ilość wprowadzonego do gleby glifosatu (0, 1, 10, 100 mg·kg^-1) oraz temperatura inkubacji (przechowywania) próbek: (4, 20 i 30°C). Aktywności badanych enzymów oznaczono spektrofotometrycznie w 1., 7., 14., 28., 56. oraz 112. dniu doświadczenia. Zastosowanie glifosatu spowodowało zmiany aktywności enzymów biorących udział w przemianach związków fosforu glebie, a zaobserwowany efekt zależał zarówno od rodzaju użytego preparatu, dawki herbicydu, temperatury inkubacji, jak i terminu pomiaru. Nie można jednoznacznie wykazać oddziaływania temperatury inkubacji, dawki glifosatu oraz rodzaju preparatu na kierunek zmian aktywności enzymów uczestniczących w metabolizmie związków fosforu w glebie. Najbardziej wrażliwa na obecność glifosatu w glebie okazała się pirofosfataza nieorganiczna, a stwierdzona inhibicja jej średniej aktywności pod wpływem wszystkich dawek glifosatu występowała w temperaturach inkubacji 4 i 30°C.

EN

The aim of the study was to assess glyphosate effect on the activity of selected enzymes involved in the metabolism of phosphorus compounds in soil: acid phosphomonoesterase, alkaline phosphomonoesterase and inorganic pyrophosphatase in relation to the type of glyphosate preparation, applied doses and the temperature of incubation. The experiment was carried out in soil samples taken from typical rusty soils (loamy sand, Corg = 0.87%). Aqueous solutions of glyphosate in: Roundup 360 SL (360 g·dm^-3 of glyphosate as isopropylamine salt) and Roundup TransEnergy 450 SL (450 g·dm^-3 of glyphosate as potassium salt) were added to soil samples. In each series the variable factors were: glyphosate doses 0, 1, 10, 100 mg·kg^-1 and incubation (storage) temperature 4°C, 20°C and 30°C. On day 1, 7, 14, 28, 56 and 112 the activities of acid phosphomonoesterase, alkaline phosphomonoesterase and inorganic pyrophosphatase were measured spectrophotometrically Application of glyphosate changed the activity of enzymes involved in the metabolism of phosphorus compounds in soil and the observed effect depended on the type of preparation, herbicide dose, incubation temperature and the term of measurement. The effects of incubation temperature, form and dose of glyphosate on enzymatic activity in the soil were ambiguous. The most sensitive to glyphosate in soil was inorganic pyrophosphatase; the inhibition of mean enzyme activity occurred with all glyphosate doses incubated at temperatures of 4°C and 30°C.

Słowa kluczowe

PL

fosfomonoeateraza kwaśna; fosfomonoesteraza zasadowa; gleba; glifosat; pirofosfataza nieorganiczna

EN

acid phosphomonoesterase; alkaline phosphomonoesterase; glyphosate; inorganic pyrophosphatase; soil

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 15, z. 1
• Strony: 79--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Płatkowski M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Fizjologii Roślin i Biochemii, ul. Słowackiego 17, 71-434 Szczecin

autor

Telesiński A.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Fizjologii Roślin i Biochemii

Bibliografia

• 1. BUKOWSKA B., PIENIĄŻEK. D., DUDA W. 2002. Hemolysis and lipid peroxidation in human erythrocytes incubated with Roundup. Current Topics in Biophysics. Vol. 26. Iss. 2 s. 245–249.
• 2. DAVIES H.A., GREAVES M.P. 1981. Effects of some pesticides on soil enzymatic activities. Weed Research. Vol. 21 s. 205–209.
• 3. DICK W A, TABATABAI M.A. 1978. Inorganic pyrophosphatase activity of soils. Soil Biology and Biochemistry Vol. 10 s. 59–65.
• 4. DING W., REDDY K.N., ZABLOTOWIC R.M., BELLALOUI M., BRUNS H.A. 2011. Physiological response of glyphosate resistant and glyphosate sensitive soybean to aminomethyphosphonic acid, a metabolite of glyphosate. Chemosphere. Vol 83 s. 593–598.
• 5. GASNIER C., DUMONT C., BANACHOUR N., CLAUR E., CHANGON M. 2009. Glyphosate-based herbicides are toxic and endocrine disruptors in human cell lines. Toxicology. Vol. 262 s. 184–191.
• 6. HANEY R., SENSEMAN S., HONS F., ZUBERER D. 2000. Effect of glyphosate on soil microbial activity and biomass. Weed Science. Vol. 48 s. 89–93.
• 7. KWIATKOWSKA M., JAROSIEWICZ P., BUKOWSKA B. 2013. Glifosat i jego preparaty – toksyczność, narażenie zawodowe i środowiskowe. Medycyna Pracy. Nr 64(5) s. 717–729.
• 8. LANE M., LORENZ N., SAXENA J., RAMSIER C., DICK R.P. 2012. The effect of glyphosate on soil microbial activity, microbial community structure, and soil potassium. Pedobiologia. Vol. 55 s. 335–342.
• 9. LEMANOWICZ J., KOPER J. 2009. Zawartość wybranych form fosforu w glebie i koniczynie łąkowej oraz aktywność fosfataz glebowych na tle zróżnicowanego nawożenia mineralnego i organicznego. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 9. Z. 4(28) s. 119–139.
• 10. MARGESIN R. 1996. Acid and alkaline phosphomonoesterase with the substrate p-nitrophenyl phosphate. W: Methods in soil biology. Pr. zbior. Red. F. Schinner, E. Öhlinger, E. Kandeler, R. Margesin. Berlin. Springer Verl. s. 213–217.
• 11. PANETTERIERI M., LAZARO L., LOPEZ-GARRIDO L., MURILLO J.M., MADEJON E. 2013. Glyphosate effect on soil biochemical properties under conservation tillage. Soil and Tillage Research. Vol. 133 s. 16–24.
• 12. PIENIĄŻEK D., BUKOWSKA B., DUDA W. 2003. Glifosat – nietoksyczny pestycyd? Medycyna Pracy. Nr 54(6) s. 579–583.
• 13. REDDY K.N., DUKE S.O., RIMANDO A.M. 2004. Aminomethylphosphonic acid, a metabolite of glyphosate cause injury in glyphosate-treated, glyphosate resistant soybean. Journal of Agriculture and Food Chemistry. Vol. 52 s. 5139–5143.
• 14. SANINO F., GIANFREDA L. 2001. Pesticide influence on soil enzymatic activities. Chemosphere. Vol. 45 s. 417–425.
• 15. SANDRINI J.Z., ROLA C.R., LOPES F.M., BUFFON F.H., FREITAS M.M., MARTINS C., DE ROSA C. 2013. Effects of glyphosate on cholinesterase activity of the mussel Perna perna and the fish Danio rerio and Jenynsia multidentata: In vitro studies. Aquatic Toxicology. Vol. 130–131 s. 171–173.
• 16. SIHTMÄE M., BLINOVA I., KUNNIS-BERES K., KANARBIK L., HEINLAAN M., KAHRU A. 2013. Ecotoxicological effects of different glyphosate formulation. Applied Soil Ecology. Vol. 72 s. 215–224.
• 17. SPEIR T.W., ROSS D.F. 1978. Soil phosphatase and sulphatase. W: Soil enzymes. Pr. zbior. Red. R.G. Burns Londyn. Academic Prss. s. 197–250.
• 18. STEINMANN H.H., DICKEDUISBERG M., THEUVSEN L. 2012. Uses and benefits of glyphosate in German arable farming. Crop Protection. Vol. 42 s. 164–169.
• 19. TABATABAI M.A., BREMNER J.M. 1969. Use of p-nitrophenyl phosphate for assay soil phosphatase activity. Soil Biology and Biochemistry. Vol. 1. Iss. 4 s. 307–310.
• 20. WRÓBEL S. 2007. Reakcja roślin ziemniaka na glifosat zastosowany do desykacji naci. Postępy Ochrony Roślin. Nr 47(3) s. 316–320.
• 21. YANNICCARI M., ISTILART C., GIMENEZ D.O., CASTRO A.M. 2012. Effects of glyphosate on the movement of assimilates of two Lolium perenne L. populations with differential herbicide sensitivity. Environmental and Experimental Botany. Vol. 82 s. 14–19.