Przydatność testów enzymatycznych do oceny wpływu nawożenia naturalno-mineralnego na aktywność biologiczną gleby

• Autorzy: Rybacki M. , Polkowska M. , Piotrowska-Długosz A.

Warianty tytułu

EN

Usefulness of enzymatic tests for evaluation of the influence of natural-mineral fertilization on soil biological activity

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nawożenie jest jednym z najczęstszych zabiegów agrotechnicznych zmierzających do intensyfikacji rolnictwa. Stosowane w różnych formach i dawkach może ono odmiennie wpływać na właściwości gleby, a zwłaszcza na jej aktywność biologiczną. Wpływ nawożenia na enzymy glebowe zależy od typu gleby, formy nawozu i czasu jego stosowania, jak również charakteru samego enzymu. Celem badań było określenie wpływu wieloletniego nawożenia na aktywność enzymów glebowych (b-glukozydazy, ureazy, kwaśnej fosfatazy, proteaz, amylaz) i wybranych właściwości chemicznych gleby, jak również próba wyboru najlepszego wskaźnika enzymatycznego odzwierciedlającego wpływ zróżnicowanego nawożenia i uprawianych roślin na aktywność biologiczną gleby. Próbki do badań pobrano z poziomu powierzchniowego profilu glebowego z następujących obiektów nawozowych : 1. Kontrola, 2. obornik - OB, 3. słoma + NPK, 4. NPK, 5. NPK + Ca, 6. OB + NPK, 7. OB + NPK + Ca, pod koniczyną czerwoną, pszenicą ozimą i rzepakiem jarym uprawianymi w 53, 54, 55 roku po założeniu doświadczenia. Zarówno nawożenie, jak ii uprawiane rośliny oddziaływały istotnie na większości badanych cech glebowych. Aktywność amylolityczna i proteolityczna nie różniła się istotnie w zależności od uprawianej rośliny, natomiast b-glukozydaza i kwaśna fosfataza najaktywniejsze były pod rzepakiem jarym. Największą zawartość azotu ogółem, węgla organicznego, jak również aktywność enzymatyczną stwierdzono w glebie nawożonej obornikiem oraz słomą (z do datkiem N mineralnego) lub na obiektach, gdzie te nai wozy stosowano łącznie z nawożeniem mineralnym, w porównaniu do ich koncentracji i aktywności stwierdzonej na poletkach nawożonych wyłącznie mineralnie. Aktywność proteolityczna gleby należała do najlepszych wskaźników oddziaływania zróżnicowanego nawożenia na aktywność biologiczną gleby, zaś aktywność amylaz nie zmieniała się istotnie pod wpływem zróżnicowanego nawożenia we wszystkich latach badań.

EN

Soil fertilization is the main agrotechnical practice in the agriculture intensification process. If it is applied in different forms and doses, it can affects soil properties, especially its biological activity. The effect of fertilization on soil enzymes depends on the kind of enzyme, soil type, fertilizer form, and its application time. The aim of the study was to determine the effect of long-term fertilization on soil enzymatic activity (b-glucosidase, urease, acid phosphatase, proteases, amylases) and some chemical properties, as well as to select the most suitable enzymes to evaluate the influence of differentiated fertilization on soil biological activity. Soil was sampled from the Ap horizon from natural (farmyard manure - FYM), mineral (nitrogen-phosphorus-potassium - NPK, NPK + Ca) and natural-mineral fertilization (straw + mineral N, FYM +NPK, FYM + NPK + Ca) combinations under red clover, winter wheat and spring rape cultivated 53, 54, 55 years after foundation of the experiment. Both differentiated fertilization and cultivated plans have influenced significantly most of studied properties. Soil amylases and proteases activity was not influenced by the cultivated plants, while b-glucosidase and acid phosphatase activities were the highest under spring rape. The highest to tal N and organie C content as well as enzymatic activity was noted in sołl treated with farmyard manure, straw (with minerał N fertilization) or both these fertilizers applied together with mineral fertilization, as compared with the soil samples treated with mineral fertilization only. Proteases activity was among the best indicators reflecting the influence of differentiated fertilization on soil biological activity, while amylases were not influenced by differentiated fertilization in all investigated years.

Słowa kluczowe

PL

aktywność biologiczna gleby; testy enzymatyczne; nawożenie mineralne; obornik; słoma

EN

soil biological activity; enzymatic tests; soil mineral fertilization; farmyard manure; straw

• Wydawca: Bydgoskie Towarzystwo Naukowe
• Czasopismo: Ekologia i Technika
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 22, nr 5
• Strony: 248--255
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., tab.

Twórcy

autor

Rybacki M.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J. J. Śniadeckich w Bydgoszczy, Wydział Rolnictwa i Biotechnologii, Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, Zakład Biochemii, 85-029 Bydgoszcz, ul. Bernardyńska 6/8

autor

Polkowska M.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J. J. Śniadeckich w Bydgoszczy, Wydział Rolnictwa i Biotechnologii, Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, Zakład Biochemii, 85-029 Bydgoszcz, ul. Bernardyńska 6/8

autor

Piotrowska-Długosz A.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J. J. Śniadeckich w Bydgoszczy, Wydział Rolnictwa i Biotechnologii, Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, Zakład Biochemii, 85-029 Bydgoszcz, ul. Bernardyńska 6/8

Bibliografia

• 1. Ai C., Liang G., Sun J., Wang X., Zhou W. (2012). Responses of extracellular enzyme activities and microbial community in both the rhizosphere and bulk soil to long-term fertilization practices in a fluvo-aquic soil. Geoderma, 173-174, 330-338.
• 2. Bastida F., Kandeler E., Hernandez T., Garcia C. (2007). Long-term effect of municipal solid waste amendment on microbial abundance and hummusassociated enzyme activities under semiarid condition. Microbial Ecology, 55, 651-661.
• 3. Beck T. (1984). Method and application domain of soil microbiological analysis at the Landesan-stalt fur Bodenkultur und Pflanzenbau (LBP) in Munich for the determination of some aspects of soil fertility. Proc. 5th Symposium on Soil Biology. Romanian National Society of Soil Science, Bucharest, February, 13-20.
• 4. Bielińska J.E. (2007). Aktywność enzymatyczna gleb. Acta Agrophysica, Rozprawy i monografie, 2, 79-90.
• 5. Burns R.G. (1983). Extracellular enzyme-substrate interactions in soil. W: Slater H. (red.), Microbes in their natural environments, Cambridge University Press, New York, 249-298.
• 6. Chang E.H., Chung R.S., Tsai Y.H. (2007). Effect of different application rates of organic fertilizer on soil enzyme activity and microbial population. Soil Science and Plant Nutrition 53, 132-140.
• 7. Dahm H. (1984). Generic composition and physiological and cultural properties of heterotrophic bacteria isolated from soil, rhizosphere and mycorhzosphere of pine (Pirtus sylvestris L.}. Acta Microbiologlca Polonica, 33, 2, 147-156.
• 8. Eivazi F., Tabatabai M.A. (1977). Phosphatases in soils. Soil Biology and Biochemistry, 9, 167-172.
• 9. Elfstrand S., Hedlund K., Martensson A. (2007). Soil enzyme activities, microbial community composition and function after 47 years of continuous green manuring. Applied Soil Ecology, 35, 610-621.
• 10. Ferens M., Morawiwcka B. (1984). Kwaśne fosfatazy roślin wyższych. Postępy Biochemii, 30, 3/4, 461-475.
• 11. Ge G., Fan F., Chu G., Hou Z., Liang Y. (2010). Soil biological activity and their seasonal variations in response to long-term application of organie and inorganic fertilizers Plant and Soil, 326, 31-44.
• 12. Kandeler, E. (1995). Enzymes involved in nitrogen metabolism. In: Schinner F., Óhlinger R., Kandeler E., Margesin R. (eds.), Methods in Soil Biology, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 163-184.
• 13. Kieliszewska-Rokicka B. (2001). Enzymy glebowe i ich znaczenie w badaniach aktywnooeci mikrobiologicznej gleby. Drobnoustroje środowiska glebowego. Dahm H., Pokojska- Burdziej A. (red.), UMK Toruń, 37-47.
• 14. Lityński T., Jurkowska H. (1982). Żyzność gleby i odżywianie się roślin. PWN, Warszawa.
• 15. Liu E., Yan C., Mei C., Hę X., Bing S.H., Ding L., Liu Q., Liu S., Fan T. (2010). Long-term effect of chemical fertilizer, straw, and manure on soil chemical and biological properties in northwest China. Geoderma 158, 173-180.
• 16. Marinari S., Masciandaro G., Ceccanti B., Grego S. (2000). Influence of organie and mineral fertilisers on soil biological and physical properties. Bioresource Technology 72, 9-17.
• 17. Okur N., Kayikgioglu H.H., Okur B., Delibcak S. (2008). Organic amendments based on tabacco waste compost and farmyard manure: influence on soil biological properties and butter-head lettuce yield. Turkish Journal of Agricultural and Forestry, 32, 91-99.
• 18. Panak H., Wojnowska T., Sienkiewicz S. (1990). Działanie obornika i nawozów mineralnych na żyzność i produktywność gleby. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu, Rolnictwo 53, 196, 149-159.
• 19. Piotrowska A. (2011). Enzymy jako wskaźniki stanu środowiska glebowego. Ekologia i Technika, 39, 5,247-260.
• 20. Piotrowska A., Koper J. (2011). Sezonowe zmiany aktywności b-glukozydazy w glebie pod uprawą koniczyny czerwonej oraz pszenicy ozimej w następstwie oddziaływania nawożenia mineralnego, naturalnego i naturalno-mineralnego. Roczniki Gleboznawcze, 62, l, 121-127.
• 21. TabatabałiA.M., Bremner J.M. (1969). Use of p-nitrophenyl phosphate for assay of soil phosphatase activity. Soil Biology and Biochemistry, l, 301-307.
• 22. ThalmannA. (1968). Zur Methodik derestimmung der Dehydrodgenaseaktivitat in Boden mittels Triphenytetrazoliumchlorid (TTC). Landwirtschaftliche Forschung, 21, 249-258.