Wpływ rodzaju nawożenia azotowego na zawartość biomasy żywych mikroorganizmów w glebie i emisję ditlenku węgla

Burczyk, P.; Gałczyńska, M.; Michalcewicz, W.; Gamrat, R.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ rodzaju nawożenia azotowego na zawartość biomasy żywych mikroorganizmów w glebie i emisję ditlenku węgla

Autorzy

Burczyk P. , Gałczyńska M. , Michalcewicz W. , Gamrat R.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Effect of nitrogen fertilization types on the soil microorganisms biomass and emissions of carbon dioxide

Języki publikacji

Abstrakty

Celem badań było określenie zawartości biomasy żywych mikroorganizmów w glebie i emisji ditlenku węgla w warunkach zróżnicowanego nawożenia azotem mieszanki traw w uprawie wazonowej. W próbkach glebowych w dwóch terminach oznaczono biomasę żywych mikroorganizmów w glebie, wykorzystując opracowaną przez Andersena i Domscha fizjologiczną metodę polegającą na pomiarach wydzielania ditlenku węgla. Przeprowadzono również pomiary emisji ditlenku węgla za pomocą polowego miernika fotoakustycznego gazów INNOVA 1412. Uzyskane wyniki badań poddano dwuczynnikowej analizie wariancji. Określono także parametry korelacji liniowej pomiędzy biomasą mikroorganizmów a emisją ditlenku węgla. Zastosowana w badaniach dawka nawożenia azotem (saletra amonowa – 50 kg N∙ha^-1 lub gnojówka 50 kg N∙ha^-1) nie ograniczała rozwoju mikroorganizmów glebowych. Na biomasę mikroorganizmów glebowych w uprawie mieszanek traw miały wpływ zarówno rodzaj, jak i liczba dawek azotu. Biomasa mikroorganizmów glebowych dodatnio wpłynęła na emisję ditlenku węgla w warunkach nawożenia organicznego i mineralnego.

The aim of the study was to determine the biomass content of microorganisms in soil and carbon dioxide emissions in conditions of nitrogen fertilization in the cultivation of pot grass mixtures. In soil samples in two terms size of the biomass of living microorganisms was measured using developed by Andersen and Domsch physiological method based on measurements of generating carbon dioxide. Measurements of carbon dioxide emissions using field gas monitor INNOVA 1412 were also carried out. The results of the study were treated by two-factor analysis of variance. The linear correlation between microbial biomass and carbon dioxide emissions was performed. Used in the studies, doses of nitrogen fertilization (ammonium nitrate – 50 kg N∙ha^-1, liquid manure – 50 kg N∙ha^{-1) do not influenced the development of soil microorganisms. The volume of soil microbial biomass in the cultivation of grass mixtures was affected by the type and number of doses of nitrogen fertilization. Both mineral and organic fertilization affected positively on soil microbial biomass and the volume of carbon dioxide emission.}

Słowa kluczowe

emisja ditlenku węgla mikroorganizmy glebowe nawożenie azotem

carbon dioxide emission nitrogen fertilization soil microorganism

Wydawca

Wydawnictwo ITP

Czasopismo

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

Rocznik

2016

Tom

T. 16, z. 2

Strony

5--15

Opis fizyczny

Bibliogr. 33 poz., rys.

Twórcy

autor

Burczyk P.

P.Burczyk@itp.edu.pl

Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Zachodniopomorski Ośrodek Badawczy w Szczecinie

autor

Gałczyńska M.

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Zakład Chemii Ogólnej i Ekologicznej

autor

Michalcewicz W.

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Zakład Mikrobiologii i Biotechnologii Środowiska

autor

Gamrat R.

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Ekologii, Ochrony i Kształtowania Środowiska

Bibliografia

1. AIRA M., DOMÍNGUEZ J. 2010. Substrate-induced respiration as a measure of microbial biomass in vermicomposting studies. Bioresource Technology. Vol. 101. Iss. 18 s. 7184–7187. DOI: 10.1016/j.biortech.2010.03.137. Epub 2010 Apr 18.
2. AMOS B., ARKEBAUER T.J., DORAN J.W. 2005. Soil surface fluxes of greenhouse gases in an irrigated maize-based agroecosystem. Soil Science Society of America Journal. Vol. 69. No. 2 s. 387–395.
3. ANDERSON J.P.E., DOMSCH K.H. 1978. A physiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soils. Soil Biology and Biochemistry. Vol. 10. Iss. 3 s. 215–221.
4. BADURA L. 2006. Rozważania nad rolą mikroorganizmów w glebie [Consideration of role of microorganisms in soil]. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Nr 546. Rolnictwo. Nr 89 s. 13–23.
5. BARABASZ W., VOŘIŠEK K. 2002. Bioróżnorodność mikroorganizmów w środowiskach glebowych. W: Aktywność drobnoustrojów w różnych środowiskach [Biodiversity of microorganisms in soil environments. In: Microbial activity in different environments]. Red. W. Barabasz. Kraków. Wydaw. AR s. 22–30.
6. BOWDEN R.D., DAVIDSON E., SAVAGE K., ARABIA C., STEUDLER P. 2004. Chronic nitrogen additions reduce total soil respiration and microbial respiration in temperate forest soils at the Harvard Forest. Forest Ecology and Management. Vol. 196 s. 43–56.
7. BRUMMELL M.E., SICILIANO S.D. 2011. Measurement of carbon dioxide, methane, nitrous oxide, and water potential in soil ecosystems. W: Methods in enzymology, research on nitrification and related processes. Red. M.G. Klotz, L.Y. Stein. Part B. Burlington. Academic Press s. 115–137.
8. BURCZYK P. 2008. Procedura pomiaru emisji podtlenku azotu z powierzchni gleby [The procedure for measuring emissions of nitrous oxide from the soil surface]. Materiały Instruktażowe. Procedury. Nr 131/15. Falenty. Wydaw. IMUZ. ISBN 978-83-88763-97-7 ss. 12.
9. BURCZYK P., GAMRAT R., GAŁCZYŃSKA M. 2008. The use of the photoacoustic field gas monitor for measurement of the concentration of gases in measurements of dinitrogen oxide emission from grassland’s soils. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 17. No. 3A s. 105–108.
10. COLEMAN D.C., ODUM E. P., CROSSLEY D.A. 1992. Soil biology, soil ecology, and global change. Biology and Fertility of Soils. Vol. 14 s. 104–111.
11. COLLIER S.M., RUARK M.D., OATES L.G., JOKELA W.E., DELL C.J. 2014. Measurement of greenhouse gas flux from agricultural soils using static chambers. Journal of Visualized Experiments. Vol. 90 e52110 Veriments. DOI: 10.3791/52110.
12. FISK M.C., FAHEY T.J. 2001. Microbial biomass and nitrogen cycling responses to fertilization and litter removal in young northern hardwood forests. Biogeochemistry. Vol. 53 s. 201–223.
13. GOTKIEWICZ J., KOWALCZYK Z., OKRUSZKO H. 1975. Przebieg mineralizacji związków azotu i węgla w podstawowych rodzajach murszów torfowych o zróżnicowanych stosunkach powietrzno- -wodnych [The course of mineralization of nitrogen and carbon in the main types of peat muck with various air-water relations]. Roczniki Nauk Rolniczych. Ser. F. T. 1 s. 131–150.
14. GRAYSTON S.J., PRESCOTT C.E. 2005. Microbial communities in forest floors under four tree species in coastal British Columbia. Soil Biology and Biochemistry. Vol. 37 s. 1157–1167.
15. HUNGATE B.A., JAEGER C.H., GAMARA G., CHAPIN S.F., FIELD C.B. 2000. Soil microbiota in two annulgrasslands: responses to elevated atmospheric CO2. Oecologia. Vol. 124 s. 589–598.
16. JASSAL R.S., BLACK T.A., DREWITT G.B., NOVAK M.D., GAUMONT-GUAY D., NESIC Z. 2004. A model of the production and transport of CO2 in soil: predicting soil CO2 concentrations and CO2 efflux from a forest floor. Agricultural and Forest Meteorology. Vol. 124 s. 219–236.
17. KIBBLEWHITE M.G., RITZ K., SWIFT M.J. 2008. Soil health in agricultural systems. Philosophical Transactions. Biological Sciences. Vol. 363 (1492) s. 685–701. DOI: 10.1098/RSTB.2007.2178.
18. KOPÁČEK J., COSBY B.J., EVANS CH.D., HRUŠKA J., MOLDAN F., OULEHLE F., ŠANTRŮČKOVÁ H., TAHOVSKÁ K., WRIGHT R.F. 2013. Nitrogen, organic carbon and sulphur cycling in terrestrial ecosystems: linking nitrogen saturation to carbon limitation of soil microbial processes synthesis and emerging ideas [online]. Biogeochemistry. Vol. 115 s. 33–51. [Dostęp 18.12.2015]. Dostępny w Internecie: http://link.springer.com/journal/10533/115/1/page/1
19. KOZANECKA T., ROKOSZ-BURLAGA H., RUSSEL S. 1996. Aktywność mikrobiologiczna gleby w sadzie jabłoniowym w zależności od sposobu jej utrzymania, nawożenia azotem i wapnowania [Microbial activity of the soil in an apple orchard depending on its maintenance, nitrogen fertilization and liming]. Roczniki Gleboznawcze. Nr 47 Supl. s. 75–84.
20. KUZYAKOV Y. 2006. Sources of CO2 efflux from soil and review of partitioning methods. Soil Biology and Biochemistry. No 38 s. 425–448.
21. LIU Q., LIU X., BIAN C., MA C., LANG K., HAN H., LI Q. 2014. Response of soil CO2 emission and summer maize yield to plant density and straw mulching in the North China Plain [online]. The Scientific World Journal. Vol. 2014. Article ID 180219 ss. 8. [Dostęp 18.12.2015]. Dostępny w Internecie: http://dx.doi.org/10.1155/2014/180219
22. MIATKOWSKI Z., TURBIAK J. 2006. Zmiany emisji CO2 z gleby torfowo-murszowej pod wpływem nagłego i głębokiego obniżenia poziomu wody gruntowej [Changes in CO2 emission from peat- muck soil under the influence of sudden and deep subsidence of ground water level]. Woda- Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 6. Z. 1(16) s. 267–276.
23. MICHAŁOWSKA M., RUSSEL S. 2014. Ocena liczebności myksobakterii w wybranych typach gleb łąkowych gminy Raszyn [Evaluation of the number of myxobacteria in selected types of soils]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 14. Z. 4 s. 45–52.
24. NANNIPIERI P., ASCHER J., CECCHERINI M.T., LANDI L., PIERTAMELLARA G., RENELLA G. 2003. Microbial diversity and soil function. European Journal of Soil Science. Vol. 54 s. 655–670.
25. NATYWA M., SAWICKA A., WOLNA-MARUWKA A. 2010. Aktywność mikrobiologiczna i enzymatyczna gleby pod uprawą kukurydzy w zależności od zróżnicowanego nawożenia azotem [Microbial and enzymatic activity in the soil under maize crop in relation to differentiated nitrogen fertilization]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 10. Z. 2 S. 111–120.
26. OBOJSKI J., STRĄCZYŃSKI S. 1995. Odczyn i zasobność gleb Polski w makro- i mikroelementy [The pH of the soil and the abundance of Polish macro- and microelements]. Puławy. Wydaw. IUNG. ISSN 2081-2787 ss. 48.
27. OH N.H., KIM H.S., RICHTER D.D. 2005. What regulates soil CO2 concentrations? A modeling approach to CO2 diffusion in deep soil profiles. Environmental Engineering Science. Vol. 22 s. 38–45.
28. PAPIŃSKA E., MICHALSKA-HEJDUK D., NIEWIADOMSKI A., TOŁOCZ W. 2010. Wydzielanie CO2 z gleb leśnych i łąkowych w Bolimowskim Parku Krajobrazowym [CO2 emission from forest and meadow soils of Bolimowski Landscape Park]. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych. Nr 42 s. 136–143.
29. SAPEK A. 2000. Emisja gazów cieplarnianych z rolnictwa do atmosfery [Greenhouse gases emissions from agriculture into atmosphere]. Zeszyty Edukacyjne. Z. 6 s. 9–21.
30. SMITH K.A., BALLT., CONEN F., DOBBIE K.E., MASSHEDER J., REY A. 2003. Exchange of greenhouse gases between soil and atmosphere: Interactions of soil physical factors and biological processes. European Journal of Soil Science. Vol. 54 s. 779–791.
31. SMYK B., CZACHOR M., AWIZ N.H. 1989. Występowanie grzybów toksynotwórczych w glebach i ich wpływ na produktywność biologiczną agrosystemów [The occurrence of fungal toxin in soil and their impact on the biological productivity of agrosystems]. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 380 s. 143–150.
32. VAN-CAMP L., BUJARRABAL B., GENTILE A.R., JONES R.J.A., MONTANARELLA L., OLAZABAL C., SELVARADJOU S.K. (red.) 2004. Reports of the Technical Working Groups established under the thematic strategy for soil protection. Monitoring EUR 21319 EN/5. Vol. 5. Luxembourg. Office for Official Publications of the European Communities s. 653–718.
33. VETANOVETZ R., PETERSON J. 1992. Effect of carbon source and nitrogen on urease activity in a sphagnum peat medium. Communications in Soil Science and Plant Analysis. Vol. 23 s. 379–388.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-378f2657-2f10-4ec6-8ab0-5a1612834128